(57)【要約】【課題】  サプイライポンプの気筒内へのガス欠前のエア大量混入を要因とするポンプ圧送不良を検出した時に、コモンレール圧力の必要以上な上昇を未然に防止することが可能なコモンレール式燃料噴射システムを提供する。【解決手段】  サプライポンプの気筒内へのガス欠前のエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生していると判断した際に、フィードバック補正量の算出に用いられる積分補償量（積分更新量：ＤＩ）の更新を停止して前回積分項（ＦＢＩ）を保持継続する。これによって、サプイライポンプの気筒内へのガス欠前のエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良時の積分補償量の過剰学習に起因する、実燃料圧力が目標燃料圧力よりも高くなる燃料圧力オーバーシュートを未然に防止できるので、コモンレール圧力の制御性の悪化を確実に防止できる。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送供給する燃料供給ポンプと、
（ｂ）この燃料供給ポンプから前記燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
（ｃ）この燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標燃料圧力との偏差に基づいて、前記燃料供給ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御する燃料圧力制御装置と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料圧力制御装置は、
前記実燃料圧力と前記目標燃料圧力との偏差に応じて更新される積分補償量と前回積分項とを加算して今回積分項を算出する積分項算出手段と、
前記燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、前記積分補償量の更新を停止して前回積分項を保持継続する積分項保持手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料圧力制御装置は、
前記内燃機関の運転状態に応じて目標燃料圧力を算出する燃料圧力決定手段と、
前記実燃料圧力と前記目標燃料圧力との偏差に応じて今回比例項を算出する比例項算出手段と、
前記今回積分項および前記今回比例項に基づいて、フィードバック補正量を算出するフィードバック補正量算出手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項３】
（ａ）内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送供給する燃料供給ポンプと、
（ｂ）この燃料供給ポンプから前記燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
（ｃ）この燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記内燃機関の運転状態に応じて設定された目標燃料圧力との偏差に基づいて、前記燃料供給ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御する燃料圧力制御装置と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料圧力制御装置は、
前記実燃料圧力と前記目標燃料圧力との偏差に応じて更新される積分補償量と前回積分項とを加算して今回積分項を算出する積分項算出手段と、
前記燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、前記積分補償量および前回積分項を消去して今回積分項を算出する積分項クリア手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料圧力制御装置は、
前記内燃機関の運転状態に応じて目標噴射量を算出する噴射量決定手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じて目標燃料圧力を算出する燃料圧力決定手段と、
前記噴射量決定手段によって設定された目標噴射量と前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力とに基づいて、前記燃料供給ポンプの基準制御量を算出する基準制御量決定手段と、
前記実燃料圧力と前記目標燃料圧力との偏差に応じて今回比例項を算出する比例項算出手段と、
前記今回積分項および前記今回比例項に基づいて、前記基準制御量に対するフィードバック補正量を算出するフィードバック補正量算出手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項５】
（ａ）内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送供給する燃料供給ポンプと、
（ｂ）この燃料供給ポンプから前記燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
（ｃ）前記内燃機関の運転状態に対応して前記燃料供給ポンプの制御指令値を算出し、  その制御指令値を前記燃料供給ポンプに印加して前記燃料供給ポンプの燃料圧送量を制御する燃料圧力制御装置と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料圧力制御装置は、
前記燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化に対応した、前記燃料供給ポンプの制御指令値に対する燃料圧送量のばらつきを学習する学習制御を行う学習制御実行手段と、
前記燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、前記学習制御を停止または禁止する学習制御停止手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料供給ポンプは、駆動電流値に対応して加圧室内への燃料の吸入量を変更する吸入調量弁を備え、前記吸入調量弁を経て前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して高圧化し、この高圧燃料を、前記燃料噴射弁に圧送供給する吸入調量型の燃料供給ポンプであって、
前記学習制御実行手段は、ポンプ指令吸入量またはポンプ指令吐出量に対する実際のポンプ吸入量またはポンプ吐出量のばらつきを学習する学習制御を行うことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時とは、前記燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出されている期間、あるいは前記燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出された時から前記燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出されなくなって所定時間が経過するまでの期間、あるいは前記燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出された時から前記内燃機関の運転が停止されるまでの期間のうちのいずれか１つ以上であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料噴射弁は、前記内燃機関の各気筒毎に対応して搭載されており、
前記燃料供給ポンプは、燃料配管を介して前記燃料噴射弁と接続されており、前記燃料配管内に向けて高圧燃料を圧送供給する複数の圧送系統を有する高圧供給ポンプであって、
前記燃料配管の途中には、前記高圧供給ポンプの複数の圧送系統より吐出された高圧燃料を一時的に蓄圧するためのコモンレールが接続されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料圧力制御装置は、
前記複数の圧送系統毎の燃料圧送量を推定する圧送量推定手段と、
この圧送量推定手段により推定した前記複数の圧送系統毎の燃料圧送量を、第１判定値、およびこの第１判定値よりも小さい第２判定値と比較し、
特定の圧送系統のみ燃料圧送量が前記第１判定値よりも過剰または不足している場合に、当該圧送系統の異常故障を検出する異常故障検出手段と、
特定の圧送系統のみ燃料圧送量が前記第２判定値よりも過剰または不足している場合に、当該圧送系統の制御不良を検出する制御不良検出手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記異常故障検出手段は、全ての圧送系統で燃料圧送量が前記第１判定値または前記第２判定値よりも不足している場合に、燃料タンク内の燃料残量が所定値以下のガス欠として除外し、
全ての圧送系統で燃料圧送量が前記第１判定値よりも過剰である場合に、全ての圧送系統の過剰圧送を検出することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料圧力制御装置は、
前記複数の圧送系統毎の燃料圧送量を推定する圧送量推定手段と、
この圧送量推定手段により推定した前記複数の圧送系統毎の燃料圧送量の前回圧送量と今回圧送量との差を算出する圧送量差検出手段と、
この圧送量差検出手段により算出した前記複数の圧送系統毎の前回圧送量と今回圧送量との差を、第１判定値、およびこの第１判定値よりも小さい第２判定値と比較し、
全ての圧送系統毎の前回圧送量と今回圧送量との差が前記第１判定値よりも過剰または不足している場合に、当該圧送系統の異常故障を検出するポンプ異常故障検出手段と、
全ての圧送系統毎の前回圧送量と今回圧送量との差が前記第２判定値よりも過剰または不足している場合に、当該圧送系統の制御不良を検出する制御不良検出手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１２】
請求項９ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記第１判定値または前記第２判定値は、前記高圧供給ポンプの全圧送系統が正常な場合の１圧送系統当たりの燃料圧送量または燃料吐出量または燃料吐出圧力を基準にして設定されることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１３】
請求項９ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記第１判定値または前記第２判定値は、エンジン回転速度または燃料噴射量または燃料噴射圧力のうち少なくとも１つ以上を基準にして設定されることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料圧力センサ等の燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に基づいて、燃料供給ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御する内燃機関用燃料噴射装置に関するもので、特に吸入した燃料を加圧してコモンレール内に圧送供給する複数の圧送系統（ポンプエレメント）を有する燃料供給ポンプの各圧送系統毎のポンプ圧送不良を精度良く検出することが可能な蓄圧式燃料噴射装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、ディーゼルエンジン等の内燃機関用燃料噴射装置として知られる蓄圧式燃料噴射システムでは、コモンレール内に高圧燃料を蓄圧し、コモンレールより分岐する複数の燃料噴射弁から所定のタイミングで内燃機関の各気筒に燃料を噴射するように構成されている。コモンレールには、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄圧する必要があるために、燃料供給ポンプから燃料配管を経て高圧燃料が圧送されている。そして、燃料噴射弁に供給される燃料を燃料供給ポンプで加圧することにより、コモンレール内の燃料圧力を、内燃機関の運転状態に対応した目標燃料圧力まで上昇させるようにしている。このような燃料供給ポンプの燃料圧力制御は、指令噴射量と目標燃料圧力とに基づいて、燃料供給ポンプの基準制御量を算出し、コモンレール内の実際の燃料圧力（実燃料圧力）と目標燃料圧力との偏差に基づいて基準制御量に対するフィードバック補正量を算出し、このフィードバック補正量によって基準制御量を補正して、燃料供給ポンプの燃料吐出量を、実際の燃料圧力が目標燃料圧力に近づくようにフィードバック制御することによって行われる。
【０００３】
ここで、フィードバック補正量は、燃料供給ポンプの機械的な個体差（性能ばらつき）または経時変化等によって発生する、燃料供給ポンプの制御量の過不足分（基準制御量からのずれ量）を補償するために用いられる。そして、フィードバック補正量は、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に応じて更新される積分項、および実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差を０にすべく増減する比例項等から算出される。なお、フィードバック補正量を算出するための積分項（今回積分項）は、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に応じて更新される積分補償量と前回積分項とを加算して求められる。
【０００４】
また、吸入調量弁を経て加圧室内に吸入される燃料を加圧してコモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、コモンレール内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサと、この燃料圧力センサによって検出されたコモンレール内の燃料圧力に基づいてコモンレール内への燃料吐出量を決定して、コモンレール圧力を制御する吸入調量型の燃料噴射装置において、燃料供給ポンプの機械的な個体差、例えば吸入調量弁の調量特性におけるポンプ機差によるばらつきを学習補正し、制御指令値（指令吸入量）に対する燃料吐出量（実吸入量）のばらつきを小さくして、コモンレール内の燃料圧力の制御性を向上させるようにした蓄圧式燃料噴射システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、燃料供給ポンプのポンプ圧送不良故障時には、燃料供給ポンプが正常に機能している通常制御（正常）時に対して不足するポンプ圧送量を補うために、フィードバック補正量、特に実燃料圧力と目標燃料圧力との圧力偏差に応じて更新される積分補償量が過大となる傾向にある。このような状況で、急な加速に伴うコモンレール圧力の急上昇操作が行われた場合には、燃料供給ポンプが正常に機能している通常制御（正常）時に対して過剰に学習されている積分補償量が、コモンレール内または燃料配管内の燃料圧力を必要以上に上昇させる。
【０００６】
この結果、実燃料圧力が目標燃料圧力よりも必要以上に上昇すると、蓄圧式燃料噴射システムが許容する燃料圧力の上限値を上回る、所謂燃料圧力オーバーシュートが発生し、積分補償量を再学習するまでの期間、蓄圧式燃料噴射システムの高圧燃料部の異常高圧状態が継続される。これによって、燃料配管系の耐圧構造の劣化が促進されて、燃料供給ポンプや燃料噴射弁から外部の燃料の漏洩といった各製品の信頼性を低下させる要因となる。また、過剰に学習された積分補償量による燃料圧力オーバーシュートが、蓄圧式燃料噴射システムの高圧燃料部の異常高圧状態の回避のために、コモンレールに設置されたプレッシャリミッタの開弁圧を超過して、プレッシャリミッタが開弁するといった問題を生じさせる場合がある。これによって、プレッシャリミッタの開弁によるコモンレール圧力の降下が十分な燃料噴射を妨げることによる、内燃機関の出力低下を招いたり、プレッシャリミッタの開弁圧を劣化（低下）させる要因となる。
【０００７】
また、特許文献１に記載されている蓄圧式燃料噴射システムの燃料供給ポンプの機械的な個体差、例えば吸入調量弁の調量特性におけるポンプ機差の学習においては、燃料供給ポンプの加圧室内で加圧して高圧化した高圧燃料を、コモンレール内に吐出する燃料圧力制御が、燃料供給ポンプが異常故障することなく、実行できていることを前提に学習制御が成されている。したがって、燃料供給ポンプのポンプ圧送不良故障時に、ポンプ機差の学習を継続すると、誤った学習値（または学習量）を取得することになり、その後のコモンレール内の燃料圧力の制御性がかえって悪化する可能性がある。
【特許文献１】特開２００１−８２２３０号公報（第１−１０頁、図１−図２０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、積分補償量の過剰学習に起因する燃料圧力の必要以上な上昇を未然に防止することで、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力の制御性の悪化を防止することのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。また、燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化の誤学習を未然に防止することで、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力の制御性がかえって悪化するのを防止することのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、積分補償量の更新を停止して前回積分項を保持継続することで、燃料供給ポンプの圧送不良時の積分補償量の過剰学習に起因する、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力の必要以上な上昇、例えばコモンレール内または燃料配管内の実際の燃料圧力である実燃料圧力が目標燃料圧力よりも高くなる燃料圧力オーバーシュートを未然に防止することが可能となる。これによって、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力の制御性の悪化を防止することが可能となる。また、内燃機関用燃料噴射装置の燃料配管系の耐圧構造の劣化を防止できるので、燃料供給ポンプや燃料噴射弁から外部への燃料の漏洩を阻止でき、各製品の信頼性を向上することが可能となる。
【００１０】
ここで、請求項１に記載の発明において、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に基づいて、燃料供給ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御するとは、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に基づいて、燃料供給ポンプの燃料吐出量または燃料吸入量、あるいは燃料供給ポンプの燃料吐出圧力、あるいは燃料供給ポンプへの制御指令値（例えば燃料供給ポンプの燃料圧送量または燃料吐出量を駆動電流値に応じて変更することが可能な吸入調量弁等の吐出量制御弁への駆動電流値）をフィードバック制御することを含む。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力との偏差に応じて更新される今回積分項と燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力との偏差に応じて算出される今回比例項とに基づいて、フィードバック補正量を算出する。そして、このフィードバック補正量に基づいて燃料供給ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御する。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、積分補償量および前回積分項を消去して今回積分項を算出、すなわち、今回積分項をクリアすることで、燃料供給ポンプの圧送不良時の積分補償量の過剰学習に起因する、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力の必要以上な上昇、例えばコモンレール内または燃料配管内の実際の燃料圧力である実燃料圧力が目標燃料圧力よりも高くなる燃料圧力オーバーシュートを未然に防止することが可能となる。これによって、請求項１に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
【００１３】
ここで、請求項３に記載の発明において、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に基づいて、燃料供給ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御するとは、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に基づいて、燃料供給ポンプの燃料吐出量または燃料吸入量、あるいは燃料供給ポンプの燃料吐出圧力、あるいは燃料供給ポンプへの制御指令値（例えば燃料供給ポンプの燃料圧送量または燃料吐出量を駆動電流値に応じて変更することが可能な吸入調量弁等の吐出量制御弁への駆動電流値）をフィードバック制御することを含む。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、噴射量決定手段によって設定された目標噴射量と燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力とに基づいて、燃料供給ポンプの基準制御量を算出した後に、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に応じて更新される積分補償量と前回積分項とを加算して算出される今回積分項に基づいて、燃料供給ポンプの基準制御量に対するフィードバック補正量を算出する。そして、このフィードバック補正量によって基準制御量を補正して燃料供給ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御する。これによって、燃料供給ポンプの機械的な個体差（性能ばらつき）または経時変化等によって発生する、燃料供給ポンプの制御量の過不足分（基準制御量からのずれ量）を補償することが可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時に、燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化を学習する学習制御を停止または禁止することで、燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化の誤学習を未然に防止することが可能となる。これによって、燃料供給ポンプの圧送不良時に、燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化の学習を継続した際の、誤った学習値を取得する不具合を解消できるので、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力の制御性がかえって悪化するのを防止することが可能となる。また、請求項６に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化を要因とするポンプ指令吸入量またはポンプ指令吐出量に対する実際のポンプ吸入量またはポンプ吐出量のばらつきを学習する学習制御を行うことで、実燃料圧力を目標燃料圧力に収束させる際の燃料圧力の制御性を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、上記の燃料供給ポンプの圧送不良を検出した時とは、燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出されている期間、あるいは燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出された時から燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出されなくなって所定時間が経過するまでの期間、あるいは燃料供給ポンプの異常故障または制御不良が検出された時から内燃機関の運転が停止されるまでの期間のうちのいずれか１つ以上であることを特徴としている。これによって、ポンプ圧送不良時の積分補償量の過剰学習、あるいは燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化の誤学習に起因する、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に圧送供給される燃料の圧力の必要以上な上昇、例えばコモンレール内または燃料配管内の実際の燃料圧力である実燃料圧力が目標燃料圧力よりも高くなる燃料圧力オーバーシュートを確実に防止することが可能となる。
【００１７】
請求項８に記載の発明によれば、燃料供給ポンプとして、燃料配管を介して内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁と接続され、燃料配管内に向けて高圧燃料を圧送供給する複数の圧送系統を有する高圧供給ポンプを用いても良い。また、高圧供給ポンプの複数の圧送系統と複数の燃料噴射弁とを接続する燃料配管の途中に、高圧供給ポンプの複数の圧送系統より吐出された高圧燃料を一時的に蓄圧するためのコモンレールを設置しても良い。すなわち、内燃機関用燃料噴射装置として、コモンレール内に高圧燃料を蓄圧し、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁を介して所定のタイミングで内燃機関の各気筒に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置を採用しても良い。例えばコモンレール内の燃料圧力である実燃料圧力と内燃機関の運転状態に応じて設定された目標燃料圧力との偏差に基づいて、高圧供給ポンプの複数の圧送系統毎のうちの少なくとも１つ以上の圧送系統の燃料圧送量をフィードバック制御することで、実燃料圧力を目標燃料圧力に収束させる際の燃料圧力の制御性を向上できる。
【００１８】
請求項９に記載の発明によれば、高圧供給ポンプの複数の圧送系統毎のポンプ圧送量を推定し、この推定した複数の圧送系統毎のポンプ圧送量を、第１判定値、およびこの第１判定値よりも小さい第２判定値と比較する。そして、複数の圧送系統のうちで少なくとも１つ以上の圧送系統のみ、つまり特定の圧送系統のみポンプ圧送量が第１判定値よりも過剰または不足している場合には、当該圧送系統にポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障が発生していると診断する。これによって、異常故障の検出のための特別な操作を実施することなく、高圧供給ポンプの複数の圧送系統毎のポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障の発生を診断できるので、コモンレール内または燃料配管内の燃料圧力の低下を防止できる。これにより、ポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障の診断中に、内燃機関への燃料噴射の不安定やエンジン停止を防止することが可能となる。
【００１９】
ここで、高圧供給ポンプの圧送系統とは、燃料タンクから低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプから、複数のプランジャによって燃料を加圧する複数の加圧室までの複数の燃料吸入経路、これらの燃料吸入経路に設置された吸入チェック弁、複数の燃料吸入経路のうちの少なくとも１つ以上の燃料吸入経路に設置された吸入調量弁等の電磁弁、複数の加圧室から複数の吐出口までの複数の燃料圧送経路、これらの燃料圧送経路に設置された複数の吐出弁または複数の高圧逆止弁等を指す。したがって、電磁弁を１圧送系統毎に１個ずつ備える高圧供給ポンプの場合には、電磁弁の固着によるポンプ圧送不良またはポンプ過剰圧送を圧送系統毎に検出することが可能となる。
【００２０】
また、複数の圧送系統のうちで少なくとも１つ以上の圧送系統のみ、つまり特定の圧送系統のみポンプ圧送量が第２判定値よりも過剰または不足している場合には、当該圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア混入等を要因とする圧送不良または過剰圧送等のポンプ制御不良が発生していると診断する。これによって、ポンプ異常故障を検出するための第１判定値よりも小さい第２判定値を設けることで、当該圧送系統の気筒へのガス欠前のエア混入等を要因とする圧送不良または過剰圧送等のポンプ制御不良を精度良く検出できる。  
【００２１】
請求項１０に記載の発明によれば、全ての圧送系統でポンプ圧送量が第１判定値または第２判定値よりも不足している場合には、例えば燃料タンク内の燃料残量が所定値以下のガス欠として（ポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障の判定、および当該圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア混入、あるいは当該圧送系統の摺動部の摺動不良または可動部の動作不良等のポンプ制御不良の判定より）除外する。また、全ての圧送系統でポンプ圧送量が第１判定値よりも過剰である場合には、全ての圧送系統でポンプ過剰圧送が発生していると診断することにより、ポンプ圧送不良の故障と、ガス欠によるポンプ圧送不良とを確実に区別することが可能となる。
【００２２】
請求項１１に記載の発明によれば、高圧供給ポンプの複数の圧送系統毎のポンプ圧送量を推定し、圧送系統毎のポンプ圧送量の前回圧送量と今回圧送量との差を算出し、複数の圧送系統毎の前回圧送量と今回圧送量との差を、第１判定値、およびこの第１判定値よりも小さい第２判定値と比較する。そして、全ての圧送系統毎の前回圧送量と今回圧送量との差が第１判定値よりも過剰または不足している場合には、当該圧送系統にポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障が発生していると診断する。これによって、異常故障の検出のための特別な操作を実施することなく、高圧供給ポンプの複数の圧送系統毎のポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障の発生を診断できるので、コモンレール内または燃料配管内の燃料圧力の低下を防止できる。これにより、ポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障の診断中に、内燃機関への燃料噴射の不安定やエンジン停止を防止することが可能となる。
【００２３】
ここで、１つの電磁弁で複数の圧送系統への吸入燃料量を調量する高圧供給ポンプの場合には、ポンプ過剰圧送は電磁弁の固着によって発生し、特定の圧送気筒に発生するのではなく、全ての圧送系統で同時発生するため、請求項１１に記載の発明では故障圧送系統の特定は不可能であるが、ポンプ圧送不良故障に関しては、吸入チェック弁、高圧逆止弁を圧送系統毎に各々１個ずつ備えるため、故障圧送系統の特定が可能となる。
また、全ての圧送系統毎の前回圧送量と今回圧送量との差が第２判定値よりも過剰または不足している場合には、当該圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア混入等を要因とする圧送不良または過剰圧送等のポンプ制御不良が発生していると診断する。これによって、ポンプ異常故障を検出するための第１判定値よりも小さい第２判定値を設けることで、当該圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア混入、あるいは当該圧送系統の摺動部の摺動不良または動作不良等のポンプ制御不良を精度良く検出できる。
【００２４】
請求項１２に記載の発明によれば、第１判定値または第２判定値は、高圧供給ポンプの全圧送系統が正常な場合の１圧送系統当たりの燃料圧送量または燃料吐出量または燃料吐出圧力を基準にして設定されることを特徴としている。ここで、例えば吸入調量弁等の電磁弁への駆動電流値とエンジン回転速度とによって高圧供給ポンプの全圧送系統が正常な場合の１圧送系統当たりの燃料圧送量を算出するようにしても良い。また、請求項１３に記載の発明によれば、第１判定値または第２判定値は、エンジン回転速度または燃料噴射量または燃料噴射圧力のうち少なくとも１つ以上を基準にして設定されることを特徴とする。なお、燃料噴射量の代わりに、内燃機関の運転状態に応じて設定される基本噴射量（目標噴射量：Ｑ）、あるいはその目標噴射量（Ｑ）に噴射量補正量を加味して算出される指令噴射量（ＱＦＩＮ）を用いても良い。また、燃料噴射圧力の代わりに、燃料圧力検出手段によって検出された燃料配管内またはコモンレール内の燃料圧力（ＮＰＣ）、あるいは内燃機関の運転状態に応じて設定される目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を用いても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の形態は、燃料供給ポンプの圧送不良の検出時に、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に応じて更新される積分補償量の過剰学習に起因する燃料圧力の必要以上な上昇を未然に防止するという目的を、燃料供給ポンプの圧送不良時に、積分補償量の更新を停止したり、また、積分補償量を消去したりして前回積分項を保持継続することで実現した。また、燃料供給ポンプの圧送不良の検出時に、燃料供給ポンプの機械的な個体差または経時変化の誤学習を未然に防止するという目的を、燃料供給ポンプの圧送不良時に、燃料供給ポンプの制御指令値に対する燃料圧送量のばらつきを学習する学習制御を停止または禁止することで実現した。
【実施例１】
【００２６】
［実施例１の構成］
図１ないし図１３は本発明の実施例１を示したもので、図１はサプライポンプの全体構造を示した図で、図２はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図３は、クランク角度、燃料吐出率、正常時圧力波形、燃料吐出率、１圧送系統圧送不能時の圧力波形を示したタイミングチャートである。
【００２７】
本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）であり、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）２を介してエンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給するように構成されている。このコモンレール式燃料噴射システムは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射する複数のインジェクタ２と、吸入調量弁（ＳＣＶ）５を経て複数のプランジャ室（加圧室）内に吸入される燃料を加圧して高圧化する吸入燃料調量方式のサプライポンプ（燃料供給ポンプ）４と、複数のインジェクタ２の電磁弁３およびサプライポンプ４の吸入調量弁５を電子制御するエンジン制御ユニット（圧力制御装置：以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。なお、図１および図２では、４気筒エンジンの１つの気筒に対応するインジェクタ２のみを示し、その他の気筒についてはインジェクタの図示を省略している。
【００２８】
コモンレール１は、サプライポンプ４からエンジンの各インジェクタ２に高圧燃料を圧送供給するための高圧燃料配管６と高圧燃料配管（分岐管）７との間に接続されている。このコモンレール１には、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄圧する必要があるために、サプライポンプ４から高圧燃料配管６を経て高圧燃料が圧送されている。そして、コモンレール１には、コモンレール圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール圧力を限界設定圧力以下に抑えるためのプレッシャリミッタ８が設置されている。そして、インジェクタ２からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料の噴射は、ノズルニードルと連動するコマンドピストンの動作制御を行う背圧制御室内の燃料圧力を制御する電磁弁３への通電および通電停止によって電子制御される。つまり、インジェクタ２の電磁弁３が通電されてノズルニードルが開弁している間、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料がエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。ここで、インジェクタ２、サプライポンプ４およびプレッシャリミッタ８から燃料系の低圧側に溢流するリーク燃料は、リターン配管２２を経て燃料タンク９に戻される。
【００２９】
本実施例のサプライポンプ４は、吸入した燃料を加圧して、コモンレール１内および高圧燃料配管６内に圧送する圧送系統を２つ備え、１つの吸入調量弁５で、全ての圧送系統の燃料圧送量（ポンプ圧送量）または燃料吐出量（ポンプ吐出量）を、吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプである。このサプライポンプ４には、エンジンによって回転駆動されるポンプ駆動軸（カムシャフト）１１が設けられており、そのカムシャフト１１の先端部（図示左端部）の外周に、エンジンのクランクシャフトのクランクプーリとベルトを介して駆動連結されるドライブプーリ（図示せず）が取り付けられている。そして、サプライポンプ４は、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト１１が回転することで、燃料タンク９から燃料供給配管１２を経て低圧燃料を汲み上げるインナカム式のフィードポンプ（低圧供給ポンプ）１３を内蔵している。なお、図１で、フィードポンプ１３は、９０度だけ展開された形で開示されている。ここで、燃料供給配管１２の途中には、燃料タンク９からフィードポンプ１３に吸入される燃料中に含まれる不純物を濾過または捕捉するための燃料フィルタ１４が設置されている。
【００３０】
そして、カムシャフト１１が回転してフィードポンプ１３が駆動されることにより、燃料タンク９から燃料フィルタ１４、スリーブニップルとスクリューよりなるインレット（燃料入口部）１５を経て燃料導入経路１６内に導入されて、フィードポンプ１３の吸入側に吸い込まれる。そして、フィードポンプ１３は、吸入された燃料を所定の圧力に加圧して燃料導出経路１７を経て吸入調量弁５の燃料溜まり室１８内に送出する。なお、本実施例のフィードポンプ１３の近傍には、フィードポンプ１３より吸入調量弁５の燃料溜まり室１８内へ吐出される吐出圧力が所定の燃料圧力を超えないようにするための圧力調整弁（レギュレートバルブ）１９が設けられている。また、吸入調量弁５より溢流した余剰燃料は、燃料還流経路２０、燃料導入経路１６を経てフィードポンプ１３の吸入側に戻される。また、フィードポンプ１３より吐出される燃料の一部は、後述する第１、第２ポンプエレメント等の各摺動部を潤滑した後に、スリーブニップルとスクリューよりなるアウトレット（燃料出口部）２１、リターン配管２２を経て燃料タンク９に戻される。
【００３１】
そして、燃料溜まり室１８内の燃料は、吸入調量弁５および第１、第２吸入弁３１、３２を経て第１、第２プランジャ室（加圧室）５１、５２内に吸入される。第１、第２吸入弁３１、３２は、弁体およびコイルスプリングを有し、第１、第２プランジャ室５１、５２から吸入調量弁５方向への燃料の逆流を防止する逆止弁として機能するもので、第１、第２シリンダヘッド３３、３４内に保持されている。これらの第１、第２吸入弁３１、３２の各弁体は、通常状態では、それぞれコイルスプリングの付勢力によって図示上下方向に付勢され、シート面に着座して閉弁している。吸入調量弁５から第１、第２燃料吸入経路２３を経て低圧燃料が流入すると、燃料圧力で弁体が開弁し、第１、第２プランジャ室５１、５２に燃料が吸入される。加圧が開始されると、第１、第２吸入弁３１、３２の各弁体は、第１、第２プランジャ室５１、５２内の燃料圧力で閉弁し、燃料の圧送が終了するまでこの状態を保持する。
【００３２】
そして、燃料溜まり室１８から第１、第２吸入弁３１、３２までの第１、第２燃料吸入経路２３の途中には、吸入調量弁５が設置されている。この吸入調量弁５は、ノーマリオープンタイプ（またはノーマリクローズタイプ）の常開型（または常閉型）電磁式流量制御弁であって、スリーブ状ハウジング２４内に摺動可能に保持されるバルブ（弁体）２５と、このバルブ２５を閉弁方向に駆動する弁体駆動手段（ソレノイドコイル）２６と、バルブ２５を開弁方向に付勢する弁体付勢手段（コイルスプリング）２７とを有している。吸入調量弁５は、ソレノイドコイル２６への駆動電流値をＥＣＵ１０によって制御するこによりバルブ２５のリフト量、すなわち、第１、第２燃料吸入経路２３に連通する流路の開口面積を調整して第１、第２プランジャ室５１、５２内への燃料の吸入量を制御可能である。なお、バルブ２５は、ソレノイドコイル２６へ通電しない状態では、コイルスプリング２７の付勢力によって開弁（または閉弁）し、ソレノイドコイル２６を通電すると、コイルスプリング２７の付勢力に抗して閉弁（または開弁）する。
【００３３】
そして、本実施例のサプライポンプ４は、ポンプハウジング３５の図示上下端面に２つの第１、第２シリンダヘッド（シリンダ）３３、３４をそれぞれ固定している。２つの第１、第２シリンダヘッド３３、３４の摺動孔内には、２つの第１、第２プランジャ４１、４２が往復摺動自在にそれぞれ収容されている。第１プランジャ４１の図示上端側には、第１吸入弁３１の図示下端面と第１シリンダヘッド３３の内壁面とで形成される燃料の第１プランジャ室５１が設けられている。また、第２プランジャ４２の図示下端側には、第２吸入弁３２の図示上端面と第２シリンダヘッド３４の内壁面とで形成される燃料の第２プランジャ室５２が設けられている。すなわち、第１、第２プランジャ室５１、５２は、吸入調量弁５の出口部から第１、第２燃料吸入経路２３、第１、第２吸入弁３１、３２を経て低圧燃料が流入するように構成されている。なお、本実施例では、第１プランジャ４１と第１シリンダヘッド３３とによってサプライポンプ４の圧送系統＃１（第１ポンプエレメント、第１高圧供給ポンプ）を構成し、また、第２プランジャ４２と第２シリンダヘッド３４とからサプライポンプ４の圧送系統＃２（第２ポンプエレメント、第２高圧供給ポンプ）を構成している。
【００３４】
また、金属材料よりなるポンプハウジング３５内には、エンジンのクランクシャフトと同期して回転駆動されるカムシャフト１１が挿通配置されており、ジャーナル軸受を介して回転自在に支持されている。カムシャフト１１の中間部外周には、エキセンカム４４が一体的に形成されており、エキセンカム４４を挟んで図示上下方向の対称位置に、上記の２つの第１、第２プランジャ４１、４２が配置されている。エキセンカム４４は、カムシャフト１１の軸心に対して偏心して設けられ、円形状の断面を有している。そのエキセンカム４４の外周には、外形形状が略四角形状のカムリング４５が円環状のブッシュ４３を介して摺動自在に保持されている。このカムリング４５の内部には、円形状の断面を有する中空部が形成されており、ブッシュ４３およびエキセンカム４４が収容されている。
【００３５】
また、カムリング４５の図示上下端面には、２つの第１、第２プランジャ４１、４２と一体化された第１、第２プレート部材４６、４７が、第１、第２プランジャ４１、４２の外周側に配された第１、第２コイルスプリング３６、３７の付勢力によってカムリング４５の図示上下端面に押し付けられている。この構成により、カムシャフト１１と一体化されたエキセンカム４４が回転すると、カムリング４５が所定の円形経路に沿って公転し、第１、第２プレート部材４６、４７がカムリング４５の図示上下端面上を往復摺動する。これに伴い、２つの第１、第２プランジャ４１、４２が２つの第１、第２シリンダヘッド３３、３４内の摺動面を図示上下方向に往復摺動して第１、第２プランジャ室５１、５２内の燃料を加圧して高圧化することが可能となる。
【００３６】
第１プランジャ室５１内にて加圧された燃料は、第１燃料圧送経路（第１吐出孔）６２を経て第１吐出弁６１より吐出される。また、第２プランジャ室５２内にて加圧された燃料は、同様に、図示しない第２燃料圧送経路（第２吐出孔）を経て図示しない第２吐出弁より吐出される。これらの第１吐出弁６１および第２吐出弁は、第１吐出孔６２および図示しない第２吐出孔から第１プランジャ室５１および第２プランジャ室５２方向への燃料の逆流を防止する逆止弁として機能するもので、第１吐出孔６２を開閉する弁体（ボール弁）、およびこのボール弁を閉弁方向に付勢するコイルスプリングを有している。なお、第１吐出孔６２および第２吐出孔から吐出される高圧燃料は、第１スリーブニップル（配管継ぎ手）６３内の第１燃料圧送経路６４および第２スリーブニップル（配管継ぎ手）内の第２燃料圧送経路（図示せず）を経て高圧燃料配管６内に流入した後に高圧燃料配管６の途中で合流し、高圧燃料配管６からコモンレール１内に供給され、更にコモンレール１から各インジェクタ２に分配される。
【００３７】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）、ポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵ１０は、図２に示したように、コモンレール１または高圧燃料配管６、７に設置された燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）７５からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。また、ＥＣＵ１０は、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、例えば複数のインジェクタ２やサプライポンプ４等の各制御部品のアクチュエータ（電磁弁３や吸入調量弁５等）を電子制御するように構成されている。
【００３８】
ここで、マイクロコンピュータには、エンジンの運転状態や運転条件を検出する運転状態検出手段としての、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するためのクランク角度センサ７１、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセル開度センサ（エンジン負荷検出手段）７２、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するための冷却水温センサ７３、およびサプライポンプ４内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度、例えばフィードポンプ１３から第１、第２プランジャ室５１、５２に至るまでの燃料導出経路１７、吸入調量弁５の燃料溜まり室１８、第１、第２燃料吸入経路２３内を流れる燃料温度を検出する燃料温度センサ７４等が接続されている。
【００３９】
上記のセンサのうちクランク角度センサ７１は、エンジンのクランクシャフト、あるいはサプライポンプ４のポンプ駆動軸（カムシャフト）１１に取り付けられたＮＥタイミングロータ（図示せず）の外周に対向するように設けられた電磁ピックアップコイルよりなる。そのＮＥタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。ここで、本実施例では、図３のタイミングチャートに示したように、基準とする各気筒の基準位置（上死点位置：気筒＃１のＴＤＣ位置、気筒＃３のＴＤＣ位置、気筒＃４のＴＤＣ位置、気筒＃２のＴＤＣ位置）を判別するための４個の凸状歯が所定回転角度（１８０°ＣＡ）毎に設けられている。また、サプライポンプ４の吸入開始時期（上死点：第１ポンプエレメントの第１プランジャ４１のＴＤＣ位置、第２ポンプエレメントの第２プランジャ４２のＴＤＣ位置を判別するための２個の凸状歯が所定回転角度（３６０°ＣＡ）毎に設けられている。
【００４０】
なお、第１ポンプエレメントのカムトップは、気筒＃１のＴＤＣ位置よりもＢＴＤＣ１０２°ＣＡであり、また、第２ポンプエレメントのカムトップは、気筒＃４のＴＤＣ位置よりもＢＴＤＣ１０２°ＣＡである。また、図３のタイミングチャートは、１回圧送する間に燃料噴射が２回（２気筒分）行われる１圧送２噴射のタイプを示す。そして、クランク角度センサ７１は、ＮＥタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ７１に対して接近離反を繰り返すことにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号（ＮＥ信号パルス）、特にサプライポンプ４の回転速度（ポンプ回転速度）と同期したＮＥ信号パルスが出力される。なお、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ７１より出力されたＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（ＮＥ：以下エンジン回転数と呼ぶ）を検出するための回転速度検出手段として機能する。
【００４１】
そして、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ７１等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ７２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）とから基本噴射量（目標噴射量：Ｑ）を算出する噴射量決定手段と、エンジン回転数（ＮＥ）と目標噴射量（Ｑ）とから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する噴射時期決定手段と、目標噴射量（Ｑ）と燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）とから指令噴射パルス時間（噴射指令パルス長さ、指令噴射期間：ＴＱ）を算出する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を介して各気筒のインジェクタ２の電磁弁３にパルス状のインジェクタ駆動電流を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００４２】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジンの運転条件または運転状態に応じた最適な燃料噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介して吸入調量弁５のソレノイドコイルを駆動する燃料圧力制御装置を有している。これは、エンジン回転数（ＮＥ）と目標噴射量（Ｑ）とによって目標コモンレール圧力（目標燃料圧力：ＰＦＩＮ）を算出する燃料圧力決定手段を有し、この目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、吸入調量弁５のソレノイドコイル２６に印加するポンプ駆動電流を調整して、サプライポンプ４よりコモンレール１内に吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量またはポンプ圧送量）を制御するように構成されている。
【００４３】
ここで、好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（実燃料圧力：ＮＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩ（比例積分）制御によって、サプライポンプ４の燃料圧送量または燃料吐出量をフィードバック制御することが望ましい。さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を更に向上させる目的で、燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩ（比例積分）制御によって、サプライポンプ４の燃料圧送量または燃料吐出量と相関関係を有する吸入調量弁５のソレノイドコイル２６に印加するポンプ駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。なお、ポンプ駆動電流の制御は、デューティ（ＤＵＴＹ）制御により行うことが望ましい。
【００４４】
ここで、本実施例のＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内には、サプライポンプ４の機械的な個体差または経時変化に対応した、サプライポンプ４の制御指令値に対する燃料圧送量のばらつきを学習する学習制御時に取得した前回学習値（本例では前回電流学習値）が更新して記憶されている。なお、前回電流学習値の初期値としては、サプライポンプ４の基準特性（機差中央品）のアイドル運転時燃料吐出量に対する駆動電流値を予め記憶している。また、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内には、フィードバック補正量を算出するために使用される前回積分項が更新して記憶されている。
【００４５】
ここで、フィードバック補正量を算出するための積分項（今回積分項）は、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と実燃料圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて更新される積分補償量と前回積分項とを加算して求められる。また、本実施例のＥＣＵ１０は、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と実燃料圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて更新される積分補償量（積分更新量：ＤＩ）と前回積分項（ＦＢＩ）とを加算して今回積分項（ＦＢＩ）を算出する積分項算出手段と、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生していると判断した際に、フィードバック補正量の算出に用いられる積分補償量（積分更新量：ＤＩ）の更新を停止して前回積分項（ＦＢＩ）を保持継続する積分項保持手段、あるいはサプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生していると判断した際に、フィードバック補正量の算出に用いられる積分補償量（積分更新量：ＤＩ）および前回積分項をクリアして今回積分項をクリアする積分項クリア手段とを有している。
【００４６】
［実施例１の制御方法］
次に、本実施例のサプライポンプ４の異常故障診断方法を図１ないし図１１に基づいて簡単に説明する。ここで、図４はポンプ吐出量異常診断方法を示したフローチャートである。
【００４７】
また、図４のメインルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の演算タイミング毎に実行される。なお、本実施例では、図３のタイミングチャートに示したように、第１ポンプエレメントのカムトップは、気筒＃１のＴＤＣ位置よりもＢＴＤＣ１０２°ＣＡであり、また、第２ポンプエレメントのカムトップは、気筒＃４のＴＤＣ位置よりもＢＴＤＣ１０２°ＣＡであるので、最も近い割り込み角度として「ＢＴＤＣ１０８°ＣＡ」を演算タイミングとする。
【００４８】
先ず、燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）を取り込む（ステップＳ１）。次に、複数の圧送系統のうちの少なくとも１つの圧送系統が燃料を圧送するポンプ圧送期間前後でのコモンレール圧力変化量（ΔＰ）を算出する。すなわち、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）間のコモンレール圧力変化量（ΔＰ）を計測する（ステップＳ２）。具体的には、例えば３６０°ＣＡ前の前回のコモンレール圧力（ＰＣｉ−１）と３６０°ＣＡ後の今回のコモンレール圧力（ＰＣｉ）との圧力差を求める。次に、図５の診断許可条件判定ルーチンを用いて診断許可条件判定を実施する（ステップＳ３）。次に、診断許可フラグがセット（ＸＣＮＤ＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定結果がＮＯの場合、つまりＸＣＮＤ＝０の場合には、図４のメインルーチンのステップＳ５以降の処理を実施せずに、ポンプ吐出量異常診断を終了する。
【００４９】
また、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合、つまりＸＣＮＤ＝１の場合には、複数の圧送系統のうちの少なくとも１つの圧送系統が燃料を圧送するポンプ圧送期間内における、複数個のインジェクタ２より流出する燃料の総流出量を算出する。すなわち、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）間の総流出量を算出する（ステップＳ５）。具体的には、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料噴射量（ＱＩＮＪ）の総計と所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中のインジェクタクリアランスリーク量（インジェクタ静的リーク量：ＱＳＬ）の総計と所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中のインジェクタスイッチングリーク量（インジェクタ動的リーク量：ＱＤＬ）の総計とを加算して３６０°ＣＡ間の総流出量を求める。
【００５０】
ここで、インジェクタ静的リーク量（ＱＳＬ）は、エンジン回転数（ＮＥ）と実コモンレール圧力（ＮＰＣ）とインジェクタリーク温度（燃料温度：ＴＨＦ）とからマップまたは演算式を用いて算出することができる。マップの場合は、エンジン回転数（ＮＥ）および実コモンレール圧力（ＮＰＣ）とインジェクタ静的リーク量の基準値（ＱＳＬＢＡＳＥ）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（２次元マップ）を用いてインジェクタ静的リーク量の基準値（ＱＳＬＢＡＳＥ）を算出する。続いて、燃料温度センサ７４によって検出された燃料温度（ＴＨＦ）と燃料温度補正係数（α）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（１次元マップ）を用いて燃料温度補正係数（α）を算出する。続いて、インジェクタ静的リーク量の基準値（ＱＳＬＢＡＳＥ）に燃料温度補正係数（α）を乗算してインジェクタ静的リーク量（ＱＳＬ）を算出する（静的リーク量算出手段）。
【００５１】
また、インジェクタ動的リーク量（ＱＤＬ）は、噴射指令パルス長さ（ＴＱ）と実コモンレール圧力（ＮＰＣ）とインジェクタ動的リーク量（ＱＤＬ）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（２次元マップ）または演算式を用いてインジェクタ動的リーク量（ＱＤＬ）を算出する（動的リーク算出手段）。また、３６０°ＣＡ間の燃料噴射量（ＱＩＮＪ）は、図３に示したように、３６０°ＣＡ間では気筒＃１、気筒＃３または気筒＃４、気筒＃２への燃料噴射が実施されるため、目標噴射量（Ｑ）×２となる。なお、目標噴射量（Ｑ）×２の代わりに、実際の燃料噴射量、あるいは基本噴射量にエンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味した指令噴射量（ＱＦＩＮ）×２を用いても良い。
【００５２】
次に、コモンレール圧力変化相当量を算出する。これは、３６０°ＣＡのコモンレール圧力変化量（ΔＰ）に高圧燃料部総容積（Ｖ）を乗じた値を、体積弾性率（Ｅ）で割った値を、コモンレール圧力変化相当量（高圧燃料部をΔＰ昇圧に必要な容積：ΔＶ）とする（ステップＳ６）。ここで、体積弾性率Ｅは、実コモンレール圧力（ＮＰＣ）と燃料温度（インジェクタリーク温度またはポンプオーバーフロー温度またはサプライポンプ入口温度：ＴＨＦ）に基づいて、下記の数１の演算式またはマップを用いて与えることができる。
［数１］
ΔＶ＝（ΔＰ×Ｖ）／Ｅ
Ｖはコモンレール２を含む高圧燃料部総容積で、Ｅは燃料の体積弾性率である。
【００５３】
次に、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量（１圧送系統の圧送量）を算出する。これは、下記の数２および数３の演算式に基づいて、総流出量からコモンレール圧力変化相当量（ΔＶ）を減算した値を、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量（１圧送系統の圧送量：ＱＰ）とする（ステップＳ７）。次に、図６および図７のサブルーチンを用いてポンプ吐出量異常診断を実施する（ステップＳ１０）。次に、図８のサブルーチンを用いて異常検出時処置を実施する（ステップＳ１１）。
［数２］
総流出量＝（ＱＳＬ×４）＋（ＱＤＬ×２）＋（ＱＩＮＪ×２）
［数３］
ＱＰ＝総流出量−ΔＶ
【００５４】
次に、図５は、図４のメインルーチンのステップＳ３の診断許可条件判定の詳細を示したフローチャートである。なお、図５の診断許可条件判定ルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の制御タイミング（例えば１００ｍｓ）毎に実行される。先ず、前回と今回とで目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）の変化が小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定結果がＮＯの場合には、エンジンが加速状態または減速状態で運転されていると判断して、診断許可カウンタ（ＣＣＮＤ）をリセットする（ステップＳ１４）。次に、診断許可フラグ（ＸＣＮＤ）をクリアする（ステップＳ１５）。その後に、図５のルーチンを抜けて、図４のステップＳ４の判定処理でＮＯと判定され、ポンプ吐出量異常診断を終了する。
【００５５】
また、ステップＳ１３の判定結果がＹＥＳの場合には、前回と今回とで目標噴射量（Ｑ）の変化が小さいか否かを判定する（ステップＳ１６）。この判定結果がＮＯの場合には、エンジンが加速状態または減速状態で運転されていると判断して、ステップＳ１４の処理に進む。
また、ステップＳ１６の判定結果がＹＥＳの場合には、エンジンが定常運転されていると判断して、診断許可カウンタ（ＣＣＮＤ）をカウントアップする（ステップＳ１７）。次に、エンジンの定常状態が所定時間継続しているか否かを判定する。つまり、ＣＣＮＤ＞所定値であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１５の処理に進む。
また、ステップＳ１８の判定結果がＹＥＳの場合には、エンジンの定常状態が所定時間継続していると判断して、診断許可フラグ（ＸＣＮＤ）をセットする（ステップＳ１９）。その後に、図５のルーチンを抜けて、図４のステップＳ４の判定処理でＹＥＳと判定され、ポンプ吐出量異常診断を継続する。
【００５６】
ここで、本実施例のように、２つの圧送系統＃１、＃２を備える場合で、且つ１つの吸入調量弁５で全ての圧送系統のポンプ吐出量またはポンプ圧送量を調量する場合、図３に示したように、一方の圧送系統＃１が圧送不能で、且つ他方の圧送系統＃２が正常となる理由は、異常な圧送系統＃１の燃料圧送経路（例えば第１プランジャ室５１から第１吐出弁６１に至るまでの第１燃料圧送経路６２）または第１吐出弁（高圧逆止弁）６１の異物等による閉塞または異物の噛み込みによる全開異常が考えられる。また、異常な圧送系統＃１の燃料吸入経路（例えばフィードポンプ１３から第１プランジャ室５１に至るまでの燃料導出経路１７、吸入調量弁５の燃料溜まり室１８、第１燃料吸入経路２３）または吸入チェック弁（第１吸入弁３１）の異物等による閉塞または異物の噛み込みによる全開異常が考えられる。
【００５７】
本実施例では、以上のような圧送系統の全開異常または全閉異常を要因とするポンプ過剰圧送故障（ＫＡＪＯ１）またはポンプ圧送不良故障（ＨＵＳＯＫＵ１）を、図６のポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートに示したように、サプライポンプ４の正常時の１圧送系統のポンプ圧送量より与えられる第１判定値（第１判定スレッシュ±α：図１２参照）と比較して、２つの圧送系統のうちの少なくとも１つの圧送系統に、ポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障が発生しているか否かを診断している。
【００５８】
ここで、ポンプ圧送不良は、上記のポンプ圧送不良故障（ＨＵＳＯＫＵ１）に起因して発生する場合と、燃料タンク９内の燃料残量がローレベル辺りに有る（ガス欠前）時にて、車両の旋回等により燃料タンク９内の液体燃料のレベル（燃料液面）が揺動される時、サプライポンプ４が燃料タンク９から気筒内に燃料と共にエアを大量に吸入した状況でも発生する可能性がある。あるいは、ポンプ圧送不良またはポンプ過剰圧送は、サプライポンプ４の少なくとも１つ以上の圧送系統（第１、第２ポンプエレメント）の摺動部の摺動不良（例えば第１、第２シリンダヘッド３３、３４の摺動孔と第１、第２プランジャ４１、４２の外周との摺動不良）、またはサプライポンプ４の少なくとも１つ以上の圧送系統の可動部（例えば第１、第２プランジャ４１、４２等）の動作不良が生じた状況でも発生する可能性がある。
【００５９】
本実施例では、以上のようなサプライポンプ４の２つの圧送系統のいずれかの気筒内へのガス欠前のエア大量混入、あるいは２つの圧送系統のいずれかの摺動部の摺動不良または可動部の動作不良を要因とするポンプ制御不良（ＫＡＪＯ２またはＨＵＳＯＫＵ２）を、図７のポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートに示したように、サプライポンプ４の正常時の１圧送系統のポンプ圧送量より与えられる第２判定値（第２判定スレッシュ±α：図１３参照）と比較して、２つの圧送系統のうちの少なくとも１つの圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入や摺動部の摺動不良または可動部の動作不良等のポンプ制御不良が発生しているか否かを診断している。ここで、第１判定値よりも第２判定値の方が小さい値である。
【００６０】
次に、図６および図７は、図４のメインルーチンのステップＳ１０のポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートである。なお、図６および図７のポンプ吐出量異常診断ルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の制御タイミング（例えば３６０°ＣＡ）毎に実行される。先ず、圧送系統カウンタをカウントアップする（ステップＳ２１）。次に、圧送系統カウンタが圧送系統数よりも多いか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２４の処理に進む。
【００６１】
また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳの場合には、圧送系統カウンタを１にセットする（ステップＳ２３）。次に、サプライポンプ４が正常な場合の１燃料圧送系統当たりのポンプ圧送量を基準にして第１、第２判定値（第１、第２判定スレッシュ±α）を算出する（ステップＳ２４）。ここで、例えば吸入調量弁（ＳＣＶ）５等の電磁弁への駆動電流値とエンジン回転速度（ＮＥ）とによってサプライポンプ４の全圧送系統が正常な場合の１圧送系統当たりのポンプ圧送量を算出し、このサプライポンプ４の全圧送系統が正常な場合の１圧送系統当たりのポンプ圧送量を基準にして第１、第２判定値（第１、第２判定スレッシュ±α）を算出しても良い。
【００６２】
次に、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統より吐出される３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が第１判定値（第１判定スレッシュ＋α）よりも多いか否かを判定する（ステップＳ２５）。この判定結果がＹＥＳの場合には、特定の圧送系統のみポンプ過剰圧送故障していると判断して、ＫＡＪＯ１（過剰カウンタ）を１にセットする（ステップＳ２６）。その後に、ステップＳ２８の処理に進む。
また、ステップＳ２５の判定結果がＮＯの場合には、全ての圧送系統でポンプ過剰圧送は発生していないと判断して、ＫＡＪＯ１（過剰カウンタ）を０にリセットする（ステップＳ２７）。
【００６３】
次に、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統より吐出される３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が第１判定値（第１判定スレッシュ−α）よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ２８）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ｔ ＨＵＳＯＫＵ１（仮不足カウンタ）を１にセットする（ステップＳ２９）。その後に、ステップＳ３１の判定処理に進む。
また、ステップＳ２８の判定結果がＮＯの場合には、ｔ ＨＵＳＯＫＵ１（仮不足カウンタ）を０にリセットする（ステップＳ３０）。
【００６４】
次に、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統より吐出される３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が第２判定値（第２判定スレッシュ＋α）よりも多いか否かを判定する（ステップＳ３１）。この判定結果がＹＥＳの場合には、特定の圧送系統のみポンプ過剰圧送故障していると判断して、ＫＡＪＯ２（過剰カウンタ）を１にセットする（ステップＳ３２）。その後に、ステップＳ３４の処理に進む。
また、ステップＳ３１の判定結果がＮＯの場合には、全ての圧送系統でポンプ過剰圧送は発生していないと判断して、ＫＡＪＯ２（過剰カウンタ）を０にリセットする（ステップＳ３３）。
【００６５】
次に、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統より吐出される３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が第２判定値（第２判定スレッシュ−α）よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ３４）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ｔ ＨＵＳＯＫＵ２（仮不足カウンタ）を１にセットする（ステップＳ３５）。その後に、ステップＳ３７の判定処理に進む。
また、ステップＳ３４の判定結果がＮＯの場合には、ｔ ＨＵＳＯＫＵ２（仮不足カウンタ）を０にリセットする（ステップＳ３６）。
【００６６】
次に、圧送系統カウンタが１にセットされているか否かを判定する（ステップＳ３７）。この判定結果がＮＯの場合には、図６および図７のルーチンを抜ける。
また、ステップＳ３７の判定結果がＹＥＳの場合には、全ての圧送系統がｔ ＨＵＳＯＫＵ１〔ｋ〕（仮不足カウンタ）＝１にセットされているか否かを判定する（ステップＳ３８）。この判定結果がＹＥＳの場合には、全ての圧送系統で３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が不足していると判断して、ガス欠として故障診断より除外するために、ＨＵＳＯＫＵ１（不足カウンタ）を０にリセットする（ステップＳ３９）。その後に、ステップＳ４１の判定処理に進む。
また、ステップＳ３８の判定結果がＮＯの場合には、特定の圧送系統のみポンプ圧送不良故障していると判断して、ＨＵＳＯＫＵ１（不足カウンタ）を１にセットする（ステップＳ４０）。
【００６７】
次に、全ての圧送系統がｔ ＨＵＳＯＫＵ２〔ｋ〕（仮不足カウンタ）＝１にセットされているか否かを判定する（ステップＳ４１）。この判定結果がＹＥＳの場合には、全ての圧送系統で３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が不足していると判断して、ガス欠として故障診断より除外するために、ＨＵＳＯＫＵ２（不足カウンタ）を０にリセットする（ステップＳ４２）。その後に、図６および図７のルーチンを抜ける。
また、ステップＳ４１の判定結果がＮＯの場合には、特定の圧送系統のみポンプ圧送不良故障していると判断して、ＨＵＳＯＫＵ２（不足カウンタ）を１にセットする（ステップＳ４３）。その後に、図６および図７のルーチンを抜ける。
【００６８】
次に、図８は、図４のメインルーチンのステップＳ１１のポンプ異常検出時処置の一例として、インジェクタ２の噴射量制御詳細を示したフローチャートである。この図８の異常検出時処置ルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の制御タイミング（例えば１８０°ＣＡ）毎に実行される（４気筒の場合）。先ず、エンジン回転数（ＮＥ）を算出する（ステップＳ４４）。次に、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を取り込む（ステップＳ４５）。
【００６９】
次に、２つの圧送系統のうちで少なくとも１つ以上の圧送系統にポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障（フェイル１）が発生しているか否かを判定する。すなわち、前述した図６のサブルーチンのＫＡＪＯ１（過剰カウンタ）、前述した図７のサブルーチンのＨＵＳＯＫＵ１（不足カウンタ）、後述する図１５のサブルーチンの故障確定フラグ（ＰＦＡＩＬ１）の少なくとも１つが「１」にセットされている状態であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。この判定結果がＹＥＳの場合には、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を上限値（例えば１０％）以下に制限する（ステップＳ４７）。その後に、ステップＳ４８の処理に進む。
また、ステップＳ４６の判定結果がＮＯの場合には、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって目標噴射量（Ｑ）を算出する（ステップＳ４８）。
【００７０】
次に、２つの圧送系統のうちで少なくとも１つ以上の圧送系統にポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障（フェイル１）が発生しているか否かを判定する（ステップＳ４９）。この判定結果がＹＥＳの場合には、目標噴射量（Ｑ）を上限値（例えば１５ｍｍ3 ／ｓｔ）以下に制限する（ステップＳ５０）。その後に、ステップＳ５１のインジェクタ２の噴射量制御を実施する。また、ステップＳ４９の判定結果がＮＯの場合には、インジェクタ２の噴射量制御を実施する。具体的には、エンジン回転数（ＮＥ）と目標噴射量（Ｑ）とから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する。続いて、目標噴射量（Ｑ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）とから指令噴射期間（インジェクタ駆動時間、噴射指令パルス長さ：ＴＱ）を算出する。そして、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を介して各気筒のインジェクタ２の電磁弁３にパルス状のインジェクタ駆動電流（ＩＮＪ噴射指令パルス）を印加する（ステップＳ５１）。その後に、図８のルーチンを抜ける。
【００７１】
図９は、図４のメインルーチンのステップＳ１１のポンプ異常検出時処置の一例として、サプライポンプ４の燃料圧力制御の詳細を示したフローチャートである。この図９のフローチャートは、３６０°ＣＡ毎に実行される（本実施例の場合）。先ず、エンジン回転数（ＮＥ）を算出する（ステップＳ５２）。次に、目標噴射量（Ｑ）を読み込み、この目標噴射量（Ｑ）に、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する（噴射量決定手段：ステップＳ５３）。次に、エンジン回転数（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出する（燃料圧力決定手段：ステップＳ５４）。
【００７２】
次に、２つの圧送系統のうちで少なくとも１つ以上の圧送系統にポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障（フェイル１）が発生しているか否かを判定する。すなわち、図６のサブルーチンのＫＡＪＯ１（過剰カウンタ）、図７のサブルーチンのＨＵＳＯＫＵ１（不足カウンタ）、後述する図１５のサブルーチンの故障確定フラグ（ＰＦＡＩＬ１）の少なくとも１つが「１」にセットされている状態であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。この判定結果がＹＥＳの場合には、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を所定値（例えば５０ＭＰａ）以下に制限する（ステップＳ５６）。その後に、ステップＳ５９のポンプ制御（燃料圧力制御）を実施する。
【００７３】
また、ステップＳ５５の判定結果がＮＯの場合には、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入、または摺動部の摺動不良を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）、あるいは可動部の動作不良を要因とするポンプ過剰圧送（ＫＡＪＯ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生しているか否かを判定する。すなわち、図７のサブルーチンのＫＡＪＯ２（過剰カウンタ）、図７のサブルーチンのＨＵＳＯＫＵ２（不足カウンタ）、後述する図１５のサブルーチンの制御不良フラグ（ＰＦＡＩＬ２）の少なくとも１つが「１」にセットされている状態であるか否かを判定する（ステップＳ５７）。この判定結果がＹＥＳの場合には、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を所定値（例えば１００ＭＰａ）以下に制限する（ステップＳ５８）。その後に、ステップＳ５９のポンプ制御（燃料圧力制御）を実施する。
【００７４】
また、ステップＳ５７の判定結果がＮＯの場合には、燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて、サプライポンプ４のポンプ吐出量を制御してコモンレール内の燃料圧力（コモンレール圧力）を制御する。具体的には、実燃料圧力（ＮＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩ（比例積分）制御によって、サプライポンプ４の燃料圧送量または燃料吐出量をフィードバック（ＦＢ）制御する（ステップＳ５９）。その後に、図９のルーチンを抜ける。
【００７５】
次に、図１０は、図９のサブルーチンのステップＳ５９のポンプ制御（通常圧力ＦＢ制御、燃料圧力制御）の詳細を示したフローチャートである。この図１０のサブルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の制御タイミング（例えば３６０°ＣＡ）毎に実行される。先ず、燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）を取り込む（ステップＳ１０１）。次に、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ＝ＰＦＩＮ−ＮＰＣ）を算出する（ステップＳ１０２）。次に、比例ゲイン（Ｋｐ）に圧力偏差（ΔＰ）を乗算して、フィードバック補正量の算出に用いられる今回比例項（ＦＢＰ）を算出する（比例項算出手段：ステップＳ１０３）。
【００７６】
次に、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入、または摺動部の摺動不良を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）、あるいは可動部の動作不良を要因とするポンプ過剰圧送（ＫＡＪＯ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生しているか否かを判定する。すなわち、図７のサブルーチンのＫＡＪＯ２（過剰カウンタ）、図７のサブルーチンのＨＵＳＯＫＵ２（不足カウンタ）、後述する図１５のサブルーチンの制御不良フラグ（ＰＦＡＩＬ２）の少なくとも１つが「１」にセットされている状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この判定結果がＹＥＳの場合には、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて更新される積分補償量（積分更新量：ＤＩ）の更新を停止する（ステップＳ１０５）。その後に、ステップＳ１０７の積分項演算処理に進む。
【００７７】
また、ステップＳ１０４の判定結果がＮＯの場合には、積分ゲイン（Ｋｉ）に、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ）を乗算して、積分補償量（積分更新量：ＤＩ）を更新する（ステップＳ１０６）。次に、積分補償量（積分更新量：ＤＩ）とＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶されている前回積分項（前回値：ＦＢＩ）とを加算して今回積分項（ＦＢＩ）を算出する（積分項算出手段：ステップＳ１０７）。次に、今回比例項（ＦＢＰ）と今回積分項（ＦＢＩ）に基づいて、フィードバック補正量を算出する（補正量算出手段：ステップＳ１０８）。ここで、フィードバック補正量は、実燃料圧力（ＮＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて更新される積分項、および実燃料圧力（ＮＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）を０にすべく増減する比例項等から算出される。なお、本実施例のフィードバック補正量は、ポンプ指令吐出量（制御指令値：ＱＰ）として算出される。また、算出された今回積分項（ＦＢＩ）は、前回積分項（ＦＢＩ：前回値）としてＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶する。
【００７８】
次に、サプライポンプ４の吸入調量弁５の制御を実施する（ステップＳ１０９）。具体的には、コモンレール圧力（ＮＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩ（比例積分）制御によって、吸入調量弁５のソレノイドコイル２６に印加するポンプ駆動電流（ＳＣＶ駆動電流）をフィードバック制御する。これは、上記のポンプ指令吐出量（ＱＰ）を、所定の変換係数を用いて目標駆動電流値（指令駆動電流値：ＩＰＭＰ）に変換することで実施される。例えばポンプ指令吐出量（ＱＰ）と燃料圧力とをパラメータとする２次元マップ（図示せず）を用いて、ポンプ指令吐出量（ＱＰ）を吸入指令量に変換し、更に、燃料吸入量とエンジン回転数（ＮＥ）とをパラメータとする２次元マップ（図示せず）を用いて、吸入指令量を目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）に変換することで実施される。
【００７９】
そして、ＥＣＵ１０は、図２および図１１（ａ）に示したように、クランク角度センサ７１より出力されるポンプ回転速度と同期したＮＥ信号パルスを読み込んで、ポンプ回転速度（ＮＰ）を算出し、更に、サプライポンプ４の第１ポンプエレメントの第１プランジャ４１のＴＤＣ位置判別信号および第２ポンプエレメントの第２プランジャ４２のＴＤＣ位置判別信号を入力し、ポンプ回転速度（ＮＰ）と２つのＴＤＣ位置判別信号とからサプライポンプ４のポンプ吸入周期を算出する（吸入周期演算手段）。
【００８０】
次に、ＥＣＵ１０は、サプライポンプ４のポンプ吸入周期に応じて吸入調量弁５の駆動電流周期を算出する（駆動電流周期決定手段）。そして、ＥＣＵ１０は、その駆動電流周期と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対して必要な目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）とからＳＣＶ駆動電流のＤＵＴＹ比を算出する（ＤＵＴＹ比決定手段）。このＤＵＴＹ比の算出方法は、ＥＣＵ１０内にて目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）とＤＵＴＹ値との関係を予め実験等により測定して作成した駆動電流値／ＤＵＴＹ値変換マップまたは演算式に基づいて、図１１（ｂ）に示したように、ＳＣＶ駆動電流周期に対するＤＵＴＹ値を算出する。
【００８１】
そして、ＥＣＵ１０は、ＳＣＶ駆動電流周期に対するＤＵＴＹ値を所定の変換係数を用いて制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）に変換する。そして、ＥＣＵ１０は、パルス状のポンプ駆動信号（ＳＣＶ駆動電流）を、ポンプ駆動回路を介して吸入調量弁５のソレノイドコイル２６に印加する。これによって、ＳＣＶ駆動電流に対応して吸入調量弁５のバルブ２５のリフト量、および第１、第２燃料吸入経路２３に連通する流路の開口面積が調整され、第１、第２プランジャ室５１、５２内への燃料吸入量が制御可能となる。
【００８２】
したがって、第１、第２プランジャ室５１、５２から第１、第２燃料圧送経路６２、第１、第２吐出弁６１、高圧燃料配管６を経てコモンレール１に圧送供給されるポンプ圧送量またはポンプ吐出量が高精度に制御されるので、コモンレール圧力（ＮＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するようにフィードバック制御される。また、実燃料圧力（ＮＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて単位時間当たりの制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して、吸入調量弁５のバルブ２５のリフト量および吸入調量弁５の第１、第２燃料吸入経路２３の開口面積を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。これによって、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対する実燃料圧力（ＮＰＣ）の制御応答性および追従性を改善することができる。
【００８３】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システム用のサプライポンプ４の少なくとも１つ以上の圧送系統のポンプ圧送不良またはポンプ過剰圧送を検出する内燃機関用燃料噴射装置においては、図６のポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートに示したように、２つの圧送系統＃１、＃２のうちの少なくとも１つの圧送系統が燃料を圧送するポンプ圧送期間内におけるポンプ圧送量、つまり２つの圧送系統＃１、＃２毎の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量を算出し、この算出した２つの圧送系統＃１、＃２毎の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量を、サプライポンプ４の正常時の１圧送系統の圧送量より与えられる第１判定値（第１判定スレッシュ±α）と比較して、２つの圧送系統＃１、＃２のうちの少なくとも１つの圧送系統に、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障が発生しているか否かを診断している。
【００８４】
そして、サプライポンプ４の２つの圧送系統＃１、＃２のうちの少なくとも１つ以上の圧送系統のみ、つまり特定の圧送系統のみ、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が第１判定値（第１判定スレッシュ−α）よりも少ない場合には、図１２（ａ）に示したように、当該圧送系統にポンプ圧送不良故障（ＨＵＳＯＫＵ１）が発生していると精度良く診断することができる。また、サプライポンプ４の２つの圧送系統＃１、＃２のうちの少なくとも１つ以上の圧送系統のみ、つまり特定の圧送系統のみ、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量が第１判定値（第１判定スレッシュ＋α）よりも多い場合には、図１２（ｂ）、（ｃ）に示したように、当該圧送系統にポンプ過剰圧送故障（ＫＡＪＯ１）が発生していると精度良く診断することができる。
【００８５】
これによって、ポンプ異常故障の検出のための特別な操作を実施することなく、サプライポンプ４の２つの圧送系統＃１、＃２毎のポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障（フェイル１）の発生を正確に、しかも精度良く診断することができるので、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）の低下を防止することができる。これにより、ポンプ過剰圧送故障またはポンプ圧送不良故障等のポンプ異常故障（フェイル１）の診断中に、エンジンへの燃料噴射の不安定やエンジン停止（例えばコモンレール圧力が下がり過ぎて、インジェクタ２が燃料をエンジンの各気筒内に噴射できない場合、あるいはエンジンを運転するのに充分な燃料噴射量の燃料噴射ができない場合等）を防止することができる。
【００８６】
また、ポンプ圧送不良は、上記のポンプ圧送不良故障（ＨＵＳＯＫＵ１）等のポンプ異常故障（フェイル１）に起因して発生することはもとより、燃料タンク９内の燃料残量がローレベル辺りに有る（ガス欠前）時にて、車両の旋回等により燃料タンク９内の液体燃料のレベル（燃料液面）が揺動される時、サプライポンプ４が燃料タンク９から燃料と共にエアを大量に吸入した状況でも発生する可能性がある。あるいは、ポンプ圧送不良またはポンプ過剰圧送は、２つの圧送系統（第１、第２ポンプエレメント）の各摺動部の摺動不良、あるいは可動部の動作不良が生じた状況でも発生する可能性がある。
【００８７】
本実施例では、以上のようなサプライポンプ４の２つの圧送系統のいずれかの気筒内へのガス欠前のエア大量混入、あるいは摺動部の摺動不良または可動部の動作不良を要因とするポンプ制御不良（ＫＡＪＯ２またはＨＵＳＯＫＵ２）を、図７のポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートに示したように、２つの圧送系統＃１、＃２のうちの少なくとも１つの圧送系統が燃料を圧送するポンプ圧送期間内におけるポンプ圧送量、つまり２つの圧送系統＃１、＃２毎の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量を算出し、この算出した２つの圧送系統＃１、＃２毎の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量を、サプライポンプ４の正常時の１圧送系統の圧送量より与えられる第２判定値（第２判定スレッシュ±α）と比較して、２つの圧送系統＃１、＃２のうちの少なくとも１つの圧送系統のいずれかの気筒内へのガス欠前のエア大量混入、あるいは摺動部の摺動不良または可動部の動作不良等のポンプ制御不良が発生しているか否かを診断している。
【００８８】
ここで、サプライポンプ４のポンプ異常故障を要因とするポンプ圧送不良と、ガス欠によるポンプ圧送不良とを区別するために、サプライポンプ４の圧送系統毎に３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量を算出し、全ての圧送系統でポンプ吐出量が第１、第２判定値（第１、第２判定スレッシュ−α）よりも不足している場合には、燃料タンク９内の燃料残量が所定値以下のガス欠としてポンプ異常故障（フェイル１）またはポンプ制御不良（フェイル２）として診断させないようにしている。なお、本実施例では、第１判定値（第１判定スレッシュ±α）よりも第２判定値（第２判定スレッシュ±α）の方が小さい値、つまり正常値に近い値となるように、第１、第２判定値を設定しているが、第２判定値を（第２判定スレッシュ±β）とし、且つ第１、第２判定スレッシュを同じ値として、（第１判定スレッシュ±α）よりも（第２判定スレッシュ±β）の方が小さい値、つまり正常値に近い値となるように、第１、第２判定値を設定しても良い。
【００８９】
ここで、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、２つの圧送系統＃１、＃２（第１、第２ポンプエレメント）を備えるサプライポンプ４の場合の、圧送系統＃１の気筒内へのエア混入によるポンプ圧送不良を示す。なお、図１３（ｂ）は圧送系統＃１の気筒内に少量のエアが混入しており、正常時に対して不足するポンプ吐出量を補うために、圧送系統＃１のポンプ吐出量と圧送系統＃２のポンプ吐出量とに差ができている状況を示す。また、図１３（ｃ）は圧送系統＃１の気筒内に多量のエアが混入しており、正常時に対して不足するポンプ吐出量を補うために、圧送系統＃１のポンプ吐出量と圧送系統＃２のポンプ吐出量との間の圧送量差が、図１３（ｂ）の時よりも拡大している状況を示す。
【００９０】
特に、燃料タンク９から燃料と共に吸入したエアが、図１および図１３（ｄ）に示したように、図示上方（天方向）の圧送系統＃１の気筒（第１ポンプエレメントの第１シリンダヘッド３３）に少量回り込んだ場合には、正常時に対して不足するポンプ圧送量を補うために、圧送系統＃１のポンプ吐出量と圧送系統＃２のポンプ吐出量とに差ができる。また、燃料タンク９から燃料と共に吸入したエアが、図示上方（天方向）の圧送系統＃１の気筒（第１ポンプエレメントの第１シリンダヘッド３３）に大量に回り込んだ場合には、正常時に対して不足するポンプ圧送量を補うために、圧送系統＃１のポンプ吐出量が圧送系統＃２のポンプ吐出量に対して大きく不足する。
【００９１】
なお、図示上方（天方向）の圧送系統＃１の気筒（第１ポンプエレメントの第１シリンダヘッド３３）内にエアが混入すると、第１シリンダヘッド３３の第１燃料吸入経路２３内にエアが溜まり、エアを外部に吐出し難い。また、図示下方（地方向）の圧送系統＃２の気筒（第２ポンプエレメントの第２シリンダヘッド３４）内にエアが混入しても、第２シリンダヘッド３４の第２燃料吸入経路２３内にエアは溜まらず、エアを外部に容易に吐出できる。これによって、ポンプ異常故障に起因して発生するポンプ圧送不良の第１判定値（第１判定スレッシュ−α）よりも小さい第２判定値（第２判定スレッシュ−α）を設けることで、ポンプ圧送不良故障（ＨＵＳＯＫＵ１）を要因とするポンプ異常故障（フェイル１）と、例えば圧送系統＃１の気筒内へのガス欠前のエア大量混入によるポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）とを区別でき、且つ例えば圧送系統＃１の気筒内へのガス欠前のエア大量混入によるポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）を容易に検出することができる。
【００９２】
そして、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統にポンプ圧送不良故障（ＨＵＳＯＫＵ１）またはポンプ過剰圧送故障（ＫＡＪＯ１）等のポンプ異常故障（フェイル１）が発生していると判断した場合には、図８および図９の異常検出時処置を実施することによって、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を所定値（例えば１０％）以下に制限し、且つ目標噴射量（Ｑ）を所定値（例えば１５ｍｍ3 ／ｓｔ）以下に制限することで、エンジン回転数（ＮＥ）および目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）を所定値以下に制限することができる。
【００９３】
これによって、サプライポンプ４の正常な圧送系統の過大な負担を軽減することができるので、正常な圧送系統の第１、第２プランジャ４１、４２とエキセンカム４４との間に介在するカムリング４５およびタペット（例えば第１、第２プレート部材４６、４７）の摩耗や焼き付きを防止することができる。なお、カムリング４５およびタペットの摩耗や焼き付きの防止には、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を所定値（例えば５０ＭＰａ）以下に制限することによる面圧低減に加えて、燃料噴射量（目標噴射量：Ｑ）、エンジン回転数（ＮＥ）を所定値以下に制限することにより、サプライポンプ４のポンプ回転数を低減する必要があると、実験等により判定したため、制限量には目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を必ず含み、且つ燃料噴射量（目標噴射量：Ｑ）とエンジン回転数（ＮＥ）との少なくとも一方を含むことが望ましい。
【００９４】
また、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入または摺動部の摺動不良を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）、あるいは可動部の動作不良を要因とするポンプ過剰圧送（ＫＡＪＯ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生していると判断した場合には、図９の異常検出時処置を実施することによって、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を所定値（例えば１００ＭＰａ）以下に制限することで、コモンレール式燃料噴射システムの高圧燃料部の異常高圧状態を回避することができる。これによって、コモンレール圧力（ＮＰＣ）がコモンレール１に設置されたプレッシャリミッタ８の開弁圧を超過して、プレッシャリミッタ８が開弁するといった不具合を回避できる。これにより、プレッシャリミッタ８の開弁によるコモンレール圧力の降下が十分な燃料噴射を妨げることによる、エンジンの出力低下を招いたり、プレッシャリミッタ８の開弁圧を劣化（低下）させたりすることはない。
【００９５】
また、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生していると判断した際に、フィードバック補正量の算出に用いられる積分補償量（積分更新量：ＤＩ）の更新を停止して前回積分項（ＦＢＩ）を保持継続する（積分項保持手段）ことで、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）時の積分補償量の過剰学習に起因する、コモンレール圧力の必要以上な上昇、例えば実燃料圧力（ＮＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）よりも高くなる燃料圧力オーバーシュートを未然に防止することができる。これによって、コモンレール圧力の制御性の悪化を防止することができる。また、コモンレール式燃料噴射システムの燃料配管系の耐圧構造の劣化を防止できるので、コモンレール１、インジェクタ２、サプライポンプ４から外部への燃料の漏洩を阻止でき、各製品の信頼性を向上することができる。
【実施例２】
【００９６】
図１４は本発明の実施例２を示したもので、ポンプ吐出量異常診断方法を示したフローチャートである。なお、図４のメインルーチンと同一の制御処理については同番号を付し、説明を省略する。
【００９７】
ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合、つまりＸＣＮＤ＝１の場合には、複数の圧送系統のうちの少なくとも１つの圧送系統が燃料を圧送するポンプ圧送期間内における、複数個のインジェクタ２より流出する燃料の総流出量に相当する３６０°ＣＡ間のコモンレール圧力変化を算出する。これは、総流出量に体積弾性率Ｅを乗算した値を、高圧燃料部総容積Ｖで割った値を、総流出量に相当する３６０°ＣＡ間のコモンレール圧力変化とする（ステップＳ８）。次に、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量に相当するコモンレール圧力変化を算出する。これは、総流出量相当圧力変化から３６０°ＣＡ間のコモンレール圧力変化を減算した値を、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量に相当する３６０°ＣＡ間の圧力変化とする（ステップＳ９）。
【００９８】
次に、ステップＳ１０で、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量に相当する３６０°ＣＡ間の圧力変化と、サプライポンプ４が正常な場合の１燃料圧送系統当たりのポンプ圧送量から算出される第１判定値（第１判定スレッシュ±α）とを比較して、特定の圧送系統のみポンプ圧送量が過剰または不足している場合に、当該圧送系統のポンプ過剰圧送またはポンプ圧送不良等のポンプ異常故障を検出する。また、３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量に相当する３６０°ＣＡ間の圧力変化と、サプライポンプ４が正常な場合の１燃料圧送系統当たりのポンプ圧送量から算出される第２判定値（第２判定スレッシュ±α）とを比較して、特定の圧送系統のみポンプ圧送量が過剰または不足している場合に、当該圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入、あるいは摺動部の摺動不良または可動部の動作不良等のポンプ制御不良を検出する。なお、実施例１と同様にして、全ての圧送系統で３６０°ＣＡ間のポンプ圧送量が不足している場合には、燃料タンク９内の燃料残量が所定値以下のガス欠として除外する。
【００９９】
ここで、ポンプ過剰圧送故障については、圧送系統毎に各１つずつの電磁弁でポンプ吐出量を制御するタイプのサプライポンプの場合には、圧送系統毎のポンプ圧送量を調量するための１つ以上の電磁弁の固着によって、特定の圧送系統のみ３６０°ＣＡ間のポンプ圧送量が過剰であることを検出することができる。また、本実施例のように、全ての圧送系統のポンプ圧送量を１つの吸入調量弁５で制御するタイプのサプライポンプ４の場合には、全ての圧送系統のポンプ圧送量を調量するための１つの吸入調量弁５のバルブ２５の固着によって、全ての圧送系統で同時にポンプ過剰圧送故障が発生する可能性があるため、全ての圧送系統で３６０°ＣＡ間のポンプ圧送量が過剰である場合には、全ての圧送系統が過剰であること（ポンプ過剰圧送故障）を検出する。
【実施例３】
【０１００】
図１５および図１６は本発明の実施例３を示したもので、図１５は、図１４のメインルーチンのステップＳ１０のポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートである。
【０１０１】
先ず、前回のポンプ吐出量と今回のポンプ吐出量との差の絶対値を算出する。具体的には、３６０°ＣＡ前の特定圧送系統の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量と３６０°ＣＡ後の特定圧送系統の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量との差の絶対値を算出する。あるいは図３のポンプ２の絶対値を算出する場合には、ポンプ１の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量とポンプ２の３６０°ＣＡ間のポンプ吐出量との差の絶対値を算出する（ステップＳ６１）。  
【０１０２】
次に、サプライポンプ４が正常な場合の１燃料圧送系統当たりのポンプ圧送量を基準にして第１、第２判定値（第１、第２判定スレッシュ）を算出する（ステップＳ６２）。ここで、例えば吸入調量弁（ＳＣＶ）５等の電磁弁への駆動電流値とエンジン回転速度（ＮＥ）とによってサプライポンプ４の全圧送系統が正常な場合の１圧送系統当たりのポンプ圧送量を算出し、このサプライポンプ４の全圧送系統が正常な場合の１圧送系統当たりのポンプ圧送量を基準にして第１、第２判定値（第１、第２判定スレッシュ）を算出しても良い。なお、第１判定値（第１判定スレッシュ）よりも第２判定値（第２判定スレッシュ）の方が小さい値、つまり正常値に近い値となるように設定する。
【０１０３】
次に、前回のポンプ吐出量と今回のポンプ吐出量との差の絶対値が第１判定スレッシュよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６３）。この判定結果がＹＥＳの場合には、故障監視カウンタ（ＣＦＡＩＬ１）をカウントアップする（ステップＳ６４）。その後に、ステップＳ６６の判定処理に進む。
また、ステップＳ６３の判定結果がＮＯの場合には、故障監視カウンタ（ＣＦＡＩＬ１）をカウントダウンする（ステップＳ６５）。次に、故障監視カウンタ（ＣＦＡＩＬ１）が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６６）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障が特定圧送系統に発生していると判断して、故障確定フラグ（ＰＦＡＩＬ１）を１にセットする（ステップＳ６７）。その後に、ステップＳ６９の判定処理に進む。
【０１０４】
また、ステップＳ６６の判定結果がＮＯの場合には、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障が特定圧送系統に発生していないと判断して、故障確定フラグ（ＰＦＡＩＬ１）を０にリセットする（ステップＳ６８）。その後に、ステップＳ６９の判定処理に進む。次に、前回のポンプ吐出量と今回のポンプ吐出量との差の絶対値が第２判定スレッシュよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６９）。この判定結果がＹＥＳの場合には、制御不良監視カウンタ（ＣＦＡＩＬ２）をカウントアップする（ステップＳ７０）。その後に、ステップＳ７２の判定処理に進む。
【０１０５】
また、ステップＳ６９の判定結果がＮＯの場合には、制御不良監視カウンタ（ＣＦＡＩＬ２）をカウントダウンする（ステップＳ７１）。次に、制御不良監視カウンタ（ＣＦＡＩＬ２）が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ７２）。この判定結果がＹＥＳの場合には、気筒内へのガス欠前のエア大量混入、あるいは摺動部の摺動不良または可動部の動作不良が特定圧送系統に発生していると判断して、制御不良フラグ（ＰＦＡＩＬ２）を１にセットする（ステップＳ７３）。その後に、図１５のルーチンを抜ける。
また、ステップＳ７２の判定結果がＮＯの場合には、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障が特定圧送系統に発生していないと判断して、制御不良フラグ（ＰＦＡＩＬ２）を０にリセットする（ステップＳ７４）。その後に、図１５のルーチンを抜ける。
【０１０６】
ここで、本実施例のポンプ吐出量異常診断を図１６に基づいて簡単に説明する。図１６（ａ）のグラフからも確認できるように、ポンプ圧送不良故障もしくはポンプ過剰圧送故障が特定圧送系統に発生した場合には、本実施例のように、２つの圧送系統を備えるサプライポンプ４の場合には、コモンレール圧力のフィードバック制御により、異常圧送系統の吐出不良を補うために、正常な圧送系統の吐出量が増加するからである。また、圧送系統毎にポンプ圧送量を算出し、前回のポンプ圧送量と今回のポンプ圧送量との差の絶対値を用いて故障診断を行う診断方法においては、図１６（ｂ）に示したように、前回のポンプ圧送量と今回のポンプ圧送量との差の絶対値が第１判定スレッシュを越えているので、ポンプ圧送不良故障もしくはポンプ過剰圧送故障が特定圧送系統に発生していると判断でき、ポンプ異常故障と診断することができる。
【０１０７】
なお、全ての圧送系統がポンプ過剰圧送になった場合には、前回のポンプ圧送量と今回のポンプ圧送量との差の絶対値を用いて故障診断を行う診断方法では検出することができない可能性がある。また、全ての圧送系統がポンプ圧送不良になった場合には、ガス欠の可能性があるが、この診断方法であればポンプ異常故障と診断させずに済む。すなわち、ガス欠時には、全圧送系統でポンプ圧送量が不足するため、前回のポンプ圧送量と今回のポンプ圧送量との差として現れないことを利用してガス欠によるポンプ圧送不良と区別することができる。さらに、前回のポンプ圧送量と今回のポンプ圧送量との差の絶対値を用いることによって、インジェクタ静的リーク量、インジェクタ動的リーク量の算出モデルと現物との誤差（バラツキ、モデル同定誤差）をキャンセルできるので、ポンプ圧送不良もしくはポンプ過剰圧送等のポンプ異常故障の診断精度を向上することができる。
【実施例４】
【０１０８】
図１７は本発明の実施例４を示したもので、図６のサブルーチンのステップＳ２４もしくは図１５のサブルーチンのステップＳ６２における、第１、第２判定スレッシュを算出する制御ロジックを示した図である。
【０１０９】
本実施例のＥＣＵ１０は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて目標噴射量（Ｑ）を演算する噴射量決定手段と、この噴射量決定手段によって設定された目標噴射量（Ｑ）と燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）と基本判定値と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって基本判定値を演算する基本判定値決定手段（１００）と、エンジン回転数（ＮＥ）と補正係数１と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって補正係数１を演算する第１補正係数決定手段（１０１）と、基本判定値決定手段（１００）によって設定された基本判定値に、第１補正係数決定手段（１０１）によって設定された補正係数１を乗算して、第１判定スレッシュを算出する第１判定スレッシュ決定手段とを備えている。
【０１１０】
また、本実施例のＥＣＵ１０は、エンジン回転数（ＮＥ）と補正係数２と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって補正係数２を演算する第２補正係数決定手段（１０２）と、基本判定値決定手段（１００）によって設定された基本判定値に、第２補正係数決定手段（１０２）によって設定された補正係数２を乗算して、第２判定スレッシュを算出する第２判定スレッシュ決定手段とを備えている。なお、補正係数１よりも補正係数２の方が小さい値である。
【０１１１】
以上により、予め定める第１、第２判定値（第１、第２判定しきい値、第１、第２判定スレッシュ）を、少なくとも目標噴射量（Ｑ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）とエンジン回転数（ＮＥ）とを用いて与えることができる。また、予め定める第１判定値（第１判定しきい値、第１判定スレッシュ）を、サプライポンプ４の正常時の１燃料圧送系統当たりの３６０°ＣＡ間のポンプ圧送量で与えても良い。さらに、サプライポンプ４の正常時の１燃料圧送系統当たりの３６０°ＣＡ間のポンプ圧送量を、目標噴射量（Ｑ）、コモンレール圧力（ＮＰＣ）、エンジン回転数（ＮＥ）のうちの少なくとも１つ以上を用いて与える補正係数１、２で補正しても良い。
【実施例５】
【０１１２】
図１８は本発明の実施例５を示したもので、図６のサブルーチンのステップＳ２４もしくは図１５のサブルーチンのステップＳ６２における、第１、第２判定スレッシュを算出する制御ロジックを示した図である。
【０１１３】
本実施例のＥＣＵ１０は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて目標噴射量（Ｑ）を演算する噴射量決定手段と、エンジン回転数（ＮＥ）と目標噴射量（Ｑ）とに応じて目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を演算する燃料圧力決定手段と、噴射量決定手段によって設定された目標噴射量（ＱＦＩＮ）と燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と基本判定値と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって基本判定値を演算する基本判定値決定手段（１１０）と、エンジン回転数（ＮＥ）と補正係数１と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって補正係数１を演算する第１補正係数決定手段（１１１）と、噴射量決定手段によって設定された目標噴射量（Ｑ）とオフセット値（オフセット１）と予め実験等により測定して作成された特性マップとによってオフセット１を演算する第１オフセット決定手段（１１２）と、基本判定値決定手段（１１０）によって設定された基本判定値に、第１補正係数決定手段（１１１）によって設定された補正係数１を乗算した値に、第１オフセット決定手段（１１２）によって設定されたオフセット１を加算して、第１判定スレッシュを算出する第１判定スレッシュ決定手段とを備えている。
【０１１４】
また、本実施例のＥＣＵ１０は、エンジン回転数（ＮＥ）と補正係数２と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって補正係数２を演算する第２補正係数決定手段（１１３）と、噴射量決定手段によって設定された目標噴射量（Ｑ）とオフセット値（オフセット２）と予め実験等により測定して作成された特性マップとによってオフセット２を演算する第２オフセット決定手段（１１４）と、基本判定値決定手段（１１０）によって設定された基本判定値に、第２補正係数決定手段（１１３）によって設定された補正係数２を乗算した値に、第２オフセット決定手段（１１４）によって設定されたオフセット２を加算して、第２判定スレッシュを算出する第２判定スレッシュ決定手段とを備えている。なお、補正係数１よりも補正係数２の方が小さい値で、オフセット１よりもオフセット２の方が小さい値である。
【０１１５】
以上により、実施例４と同様にして、予め定める第１、第２判定値（第１、第２判定しきい値、第１、第２判定スレッシュ）を、少なくとも目標噴射量（Ｑ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とエンジン回転数（ＮＥ）とを用いて与えることができる。また、予め定める第１判定値（第１判定しきい値、第１判定スレッシュ）を、サプライポンプ４の正常時の１燃料圧送系統当たりの３６０°ＣＡ間のポンプ圧送量で与えても良い。さらに、サプライポンプ４の正常時の１燃料圧送系統当たりの３６０°ＣＡ間のポンプ圧送量を、目標噴射量（Ｑ）、コモンレール圧力（ＮＰＣ）、エンジン回転数（ＮＥ）のうちの少なくとも１つ以上を用いて与えるオフセット１、２または補正係数１、２で補正しても良い。
【実施例６】
【０１１６】
図１９は本発明の実施例６を示したもので、図１９は、図９のサブルーチンのステップＳ５９のポンプ制御（通常圧力ＦＢ制御、燃料圧力制御）の詳細を示したフローチャートである。
【０１１７】
この図１９のサブルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の制御タイミング（例えば３６０°ＣＡ）毎に実行される。先ず、燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）を取り込む（ステップＳ１１１）。次に、目標噴射量（Ｑ）を読み込み、この目標噴射量（Ｑ）に、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する（噴射量決定手段）。続いて、エンジン回転数（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成された特性マップとによって目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出する（燃料圧力決定手段）。
【０１１８】
続いて、指令噴射量（ＱＦＩＮ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とからマップまたは演算式を用いてサプライポンプ４の基本吐出量（基準制御量：ＦＢＢ）を算出する（基準制御量決定手段：ステップＳ１１２）。次に、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ＝ＰＦＩＮ−ＮＰＣ）を算出する（圧力偏差算出手段）。続いて、比例ゲイン（Ｋｐ）に圧力偏差（ΔＰ）を乗算して、フィードバック補正量の算出に用いられる今回比例項（ＦＢＰ）を算出する（比例項算出手段：ステップＳ１１３）。
【０１１９】
次に、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入または摺動部の摺動不良を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）、あるいは可動部の動作不良を要因とするポンプ過剰圧送（ＫＡＪＯ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生しているか否かを判定する。すなわち、図７のサブルーチンのＫＡＪＯ２（過剰カウンタ）、図７のサブルーチンのＨＵＳＯＫＵ２（不足カウンタ）、図１５のサブルーチンの制御不良フラグ（ＰＦＡＩＬ２）の少なくとも１つが「１」にセットされている状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。この判定結果がＹＥＳの場合には、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて更新される積分補償量（積分更新量：ＤＩ）および前回積分項（ＦＢＩ：前回値）をクリア（消去）して今回積分項をクリア（ＦＢＩ＝０）する（積分項クリア手段：ステップＳ１１５）。その後に、ステップＳ１１８のポンプ吐出量演算処理に進む。
【０１２０】
また、ステップＳ１１４の判定結果がＮＯの場合には、積分ゲイン（Ｋｉ）に、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＮＰＣ）との圧力偏差（ΔＰ）を乗算して、積分補償量（積分更新量：ＤＩ）を更新する（ステップＳ１１６）。次に、積分補償量（積分更新量：ＤＩ）とＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶されている前回積分項（前回値：ＦＢＩ）とを加算して今回積分項（ＦＢＩ）を算出する（積分項算出手段：ステップＳ１１７）。なお、算出された今回積分項（ＦＢＩ）は、前回積分項（ＦＢＩ：前回値）としてＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶する。
【０１２１】
次に、ポンプ制御不良（フェイル２）が発生していない場合には、今回比例項（ＦＢＰ）と今回積分項（ＦＢＩ）とを加算して、サプライポンプ４の基本吐出量（ＦＢＢ）に対するフィードバック補正量を算出する。また、ポンプ制御不良（フェイル２）が発生している場合には、今回比例項（ＦＢＰ）と今回積分項（ＦＢＩ＝０）とを加算して、サプライポンプ４の基本吐出量（ＦＢＢ）に対するフィードバック補正量として算出する。すなわち、今回比例項（ＦＢＰ）をフィードバック補正量とする（補正量算出手段）。続いて、サプライポンプ４の基本吐出量（ＦＢＢ）とフィードバック補正量とを加算して、ポンプ指令吐出量（制御指令値：ＱＰ）を算出する（ステップＳ１１８）。ここで、フィードバック補正量を、サプライポンプ４の基本吐出量（ＦＢＢ）と今回比例項（ＦＢＰ）と今回積分項（ＦＢＩ）とを加算して、ポンプ指令吐出量（ＱＰ）として直接算出しても良い。次に、サプライポンプ４の吸入調量弁５の制御を実施する（ステップＳ１１９）。これは、実施例１と同様に、ポンプ指令吐出量（ＱＰ）を所定の変換係数を用いて目標駆動電流値（指令駆動電流値：ＩＢＰ）に変換することで実施される。
【０１２２】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生していると判断した際に、ポンプ指令吐出量（ＱＰ）の算出に用いられる積分補償量（積分更新量：ＦＢＩ）をクリア（消去）して前回積分項（ＦＢＩ）を保持継続する（積分項保持手段）ことで、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）時の積分補償量の過剰学習に起因する、コモンレール圧力の必要以上な上昇、例えば実燃料圧力（ＮＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）よりも高くなる燃料圧力オーバーシュートを未然に防止することができる。これによって、コモンレール圧力の制御性の悪化を防止することができる。また、コモンレール式燃料噴射システムの燃料配管系の耐圧構造の劣化を防止できるので、コモンレール１、インジェクタ２、サプライポンプ４から外部への燃料の漏洩を阻止でき、各製品の信頼性を向上することができる。
【実施例７】
【０１２３】
図２０および図２１は本発明の実施例７を示したもので、図２０および図２１は、ポンプ機差学習制御の詳細を示したフローチャートである。
【０１２４】
ここで、ソレノイドコイル２６への駆動電流値に対応して第１、第２プランジャ室５１、５２内への燃料の吸入量を変更するノーマリクローズタイプ（常閉型）の吸入調量弁５を備えたサプライポンプ４の場合、吸入調量弁５の調量特性（駆動電流値に対するポンプ吸入量＝ポンプ吐出量特性、すなわち、駆動電流値が大きい程、ポンプ吸入量が大きくなる特性）は、それぞれのポンプ機差（サプライポンプ４の機械的な個体差）または温度変化や経時変化等の影響を受けてばらつきを生じるという問題がある。例えば吸入調量弁５のバルブ２５を閉弁方向に付勢するコイルスプリング２７のばね力にばらつきがあると、バルブ２５がリフトを開始する駆動電流値、およびその後のリフト量に影響し、同様に、製作時に生じる開口形状のばらつきは、開口面積に対する弁リフト量を変化させるため、吸入開始電流値にずれが生じる。
【０１２５】
そこで、本実施例では、吸入調量弁５の調量特性におけるポンプ機差または温度変化や経時変化等の影響によるばらつきを学習補正し、指令吸入量（＝ポンプ指令吐出量：制御指令値）に対する実際のポンプ吸入量（＝ポンプ吐出量）のばらつきを小さくして、コモンレール１内の燃料圧力または高圧燃料配管６、７内の燃料圧力、つまりコモンレール圧力の制御性を向上させるために、図２０および図２１のポンプ機差学習制御の詳細を示したフローチャートを実行するようにしている。この図２０および図２１のサブルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、サプライポンプ４の圧送周期毎に起動され、図９のサブルーチンのステップＳ５９のポンプ制御（通常圧力ＦＢ制御、燃料圧力制御）の前に実行される。
【０１２６】
先ず、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入または摺動部の摺動不良を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）、あるいは可動部の動作不良を要因とするポンプ過剰圧送（ＫＡＪＯ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生しているか否かを判定する。すなわち、図７のサブルーチンのＫＡＪＯ２（過剰カウンタ）、図７のサブルーチンのＨＵＳＯＫＵ２（不足カウンタ）、図１５のサブルーチンの制御不良フラグ（ＰＦＡＩＬ２）の少なくとも１つが「１」にセットされている状態であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。この判定結果がＹＥＳの場合には、学習要求フラグをＯＦＦする（ステップＳ２０２）。その後に、ステップＳ２０４の判定処理に進む。
また、ステップＳ２０１の判定結果がＮＯの場合には、学習要求フラグをＯＮする（ステップＳ２０３）。その後に、ステップＳ２０４の判定処理に進む。
以下、図２０および図２１のサブルーチンを、（ｉ）〜（ｉｖ）の４つのブロックに分けて説明する。
【０１２７】
（ｉ）先ず、ポンプ機差学習補正（吸入調量弁５の吸入開始電流値（Ｉｏｆｆｓｅｔ）の学習補正）が必要か否かを判断する基準となる学習要求フラグがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２０７の判定処理に進む。
また、ステップＳ２０４の判定結果がＹＥＳの場合には、エンジン始動時またはアイドリング（アイドル安定状態）時であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。この判定結果がＮＯの場合には、安定条件か否かを判定するためのカウンタＡ＝０、燃料漏れを検出するためのリーク検出フラグＯＦＦとする（ステップＳ２０６）。次に、ポンプ機差学習補正は不要と判断して、通常のコモンレール圧力のフィードバック制御を行う（ステップＳ２０７）。その後に、図２０のサブルーチンを抜ける。
【０１２８】
以上のように、ポンプ機差学習補正（吸入調量弁５の吸入開始電流値（Ｉｏｆｆｓｅｔ）の学習補正）は、エンジン始動時または車両停止中のアイドリング時の、比較的に燃料圧送量の少ない期間を利用して行う。特に、エンジン始動時は、燃料圧送量のばらつきが原因で燃料が圧送できない状態となると、エンジンが止まってしまう可能性があるので、エンジン始動時にポンプ機差学習補正を行うことは効果的である。一方、車両停止中（停車時）にポンプ機差学習補正を行う場合には、エンジン始動時の学習が不十分であったか、何らかの影響で学習値が利用できなくなった場合に行うのは良い。なお、学習要求フラグ、カウンタＡ、リーク検出フラグの初期値は、学習要求フラグＯＮ、カウンタＡ＝０、リーク検出フラグＯＦＦとされている。
【０１２９】
（ｉｉ）また、ステップＳ２０５の判定結果がＹＥＳの場合には、吸入調量弁５の吸入開始電流値（Ｉｏｆｆｓｅｔ）が算出されるまで、最低吸入量が保証される駆動電流値（Ｉｍａｘ）または吸入量ゼロが保証される駆動電流値（Ｉｍｉｎ）で駆動して、コモンレール圧力を上限値と下限値との間の所定範囲内に保持する。まず、燃料圧力センサ７５によって検出されたコモンレール圧力（ＮＰＣ）をこれらの上限値、下限値と比較する。燃料圧が上限値以上の場合には、昇圧フラグＯＦＦ、カウンタＡ＝０とする。また、燃料圧が下限値以下の場合には、昇圧フラグＯＮとする（ステップＳ２０８）。なお、燃料圧が下限値と上限値との間にあるときは、昇圧フラグ、カウンタＡの状態をそのまま維持する。
【０１３０】
次に、昇圧フラグがＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。この判定結果がＮＯの場合には、駆動電流値（Ｉ＝Ｉｍａｘ）とする（ステップＳ２１０）。その後に、図２０のサブルーチンを一旦終了する。ここで、駆動電流値（Ｉｍａｘ）は、駆動電流値とポンプ吸入量との関係がばらつきを有している時に、必要な最低吸入量が保証される電流値で、最低吸入量となる電流値の中ではばらつきによって考えられる最大の電流値と同じかそれよりも大きい値とする。
【０１３１】
（ｉｉｉ）また、ステップＳ２０９の判定結果がＹＥＳの場合には、リーク検出フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。この判定結果がＮＯの場合には、燃料漏れなしの判断が成されたとして、駆動電流値（Ｉ＝Ｉｍｉｎ）とする（ステップＳ２１２）。ここで、駆動電流値（Ｉｍｉｎ）は、駆動電流値とポンプ吸入量との関係がばらつきを有している時に、吸入量ゼロが保証される駆動電流値で、ばらつきによって考えられる最小の電流値と同じかそれよりも小さい値とする。
【０１３２】
次に、カウンタＡがｎ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１３）。これは、昇圧フラグがＯＮからＯＦＦ、駆動電流値（Ｉ）がＩｍａｘからＩｍｉｎとなった直後は、その時点でサプライポンプ４内に吸入されている燃料が圧送されてコモンレール圧力が変動する恐れがあるために、ｎ１はポンプ圧送量がゼロとなる回数、例えばｎ１＝２とする。このステップＳ２１３の判定結果がＮＯの場合には、カウンタＡをカウンタＡ＋１に置き換える（ステップＳ２１４）。その後に、図２１のサブルーチンを一旦終了する。  
【０１３３】
また、ステップＳ２１３の判定結果がＹＥＳの場合には、燃料漏れの判定を行う（ステップＳ２１５）。ここで、燃料漏れを検出するための演算式を、下記の数４および数５に示す。但し、燃料噴射量、予想リーク量は燃料圧力サンプリング期間内の量とする。予想燃料放出量とは、複数個のインジェクタ２より流出する燃料の総流出量のことで、具体的には、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料噴射量（ＱＩＮＪ）の総計と所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中のインジェクタクリアランスリーク量（インジェクタ静的リーク量：ＱＳＬ）の総計と所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中のインジェクタスイッチングリーク量（インジェクタ動的リーク量：ＱＤＬ）の総計とを加算した、３６０°ＣＡ間の燃料の総流出量のことである。
［数４］
予想燃料放出量＝燃料噴射量＋予想リーク量
［数５］
燃料漏れ量＝−燃料圧力変化量×高圧部容積／体積弾性係数−予想燃料放出量
【０１３４】
つまり、実際の圧力降下分に相当する燃料量と予想される燃料放出量との差を燃料漏れ量として、これが所定の判定値よりも大きい場合には、燃料漏れありと判定する。この場合には、何らかの異常が生じたと判断して、異常処理を行う（ステップＳ２１６）。その後に、図２１のサブルーチンを抜ける。
また、ステップＳ２１５で燃料漏れが判定値以下であり、燃料漏れがないと判断された場合には、カウンタＡがｎ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１７）。ｎ２は、ステップＳ２１５における燃料漏れ判定を所定回数繰り返して燃料漏れなしと判定する値で、例えばｎ１＝２の時、ｎ２＝５とすると燃料漏れ判定を３回繰り返すことになる。このステップＳ２１７の判定結果がＮＯの場合には、カウンタＡをカウンタＡ＋１に置き換える（ステップＳ２１８）。その後に、図２１のサブルーチンを抜ける。
また、ステップＳ２１７の判定結果がＹＥＳの場合には、リーク検出フラグをＯＮとする（ステップＳ２１９）。その後に、図２１のサブルーチンを抜ける。
【０１３５】
（ｉｖ）また、ステップＳ２１１の判定結果がＹＥＳの場合には、駆動電流値（Ｉ）がＩｍｉｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２２０）。この判定結果がＮＯの場合には、駆動電流値（Ｉ）をＩ＋ΔＩに置き換える（ステップＳ２２１）。その後に、図２１のサブルーチンを抜ける。
また、ステップＳ２２０の判定結果がＹＥＳの場合には、ポンプ圧送量（Ｑｏｕｔ）を下記の数６の演算式より算出する（ステップＳ２２２）。なお、予想燃料放出量は、上記の数４の演算式と同じである。
［数６］
ポンプ圧送量＝燃料圧力変化量×高圧部容積／体積弾性係数＋予想燃料放出量
【０１３６】
次に、吸入開始判定を行い、算出されたポンプ圧送量（Ｑｏｕｔ）が所定の判定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２２３）。この判定値はごく小さい値とし、算出されたポンプ圧送量（Ｑｏｕｔ）が判定値よりも大きければ、燃料の圧送、すなわち、吸入が成されたと判断して、吸入開始判定を行う。このステップＳ２２３の判定結果が、ポンプ圧送量（Ｑｏｕｔ）が判定値以下であり、吸入開始が判定できない場合には、ステップＳ２２１の処理に進み、駆動電流値（Ｉ）をＩ＋ΔＩに置き換える。
また、ステップＳ２２３の判定結果が、ポンプ圧送量（Ｑｏｕｔ）が判定値よりも大きく、吸入開始が判定できた場合には、ポンプ吸入量（Ｑｉｎ）を算出する（ステップＳ２２４）。ここでは、予め分かっているポンプ吸入量とポンプ圧送量との下記の数７の関係式から、ステップＳ２２２で算出されたポンプ圧送量（Ｑｏｕｔ）を用いて、ポンプ吸入量（Ｑｉｎ）を算出する。
［数７］
ポンプ吸入量＝ｆ（Ｑｏｕｔ，ＮＰＣ）
【０１３７】
次に、ステップＳ２２４で算出されたポンプ吸入量（Ｑｉｎ）から、下記の数８の演算式により、吸入調量弁５の吸入開始電流値（Ｉｏｆｆｓｅｔ）を算出する（ステップＳ２２５）。
［数８］
吸入開始電流値＝Ｉ−ｆ（Ｑｉｎ，ＮＥ）×α
ここで、Ｉは吸入開始を判定した時の駆動電流値であり、補正係数αは定数とする。
【０１３８】
次に、学習要求フラグをＯＦＦとする（ステップＳ２２６）。その後に、図２１のサブルーチンを抜ける。このようにして算出された吸入開始電流値（Ｉｏｆｆｓｅｔ）を今回学習値として記憶し、これを基に吸入調量弁５の調量特性（駆動電流値に対するポンプ吸入量＝ポンプ吐出量特性）の補正を行うことで、指令吸入量（＝ポンプ指令吐出量：制御指令値）に対する実際のポンプ吸入量（＝ポンプ吐出量）のばらつきを小さくして、コモンレール圧力（ＮＰＣ）を目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に収束させる際のコモンレール圧力の制御性を大幅に改善することができる。また、上記のポンプ機差学習補正を、一定または可変の学習補正頻度（例えば走行距離等）にて実行できるようにしても良い。
【０１３９】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのガス欠前のエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）が発生していると判断した際に、ポンプ機差（サプライポンプ４の機械的な個体差）または温度変化や経時変化を学習補正する学習制御を停止または禁止することで、ポンプ機差または温度変化や経時変化の誤学習を未然に防止することができる。これによって、サプライポンプ４の１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良（ＨＵＳＯＫＵ２）等のポンプ制御不良（フェイル２）の検出時に、ポンプ機差または温度変化や経時変化の学習補正を継続した際の、誤った学習値を取得する不具合を解消できるので、コモンレール圧力の制御性がかえって悪化するのを防止することができる。
【０１４０】
また、本実施例では、ポンプ機差または温度変化や経時変化を要因とする、ポンプ指令吸入量（制御指令値）に対する実際のポンプ吸入量のばらつきを学習補正するポンプ機差学習制御を実施しているが、ポンプ指令吐出量（制御指令値）に対する実際のポンプ吐出量のばらつきを学習補正する学習制御を実施しても良い。また、ポンプ機差または温度変化や経時変化を要因とする、吸入調量弁５のソレノイドコイル２６に印加する駆動電流値（制御指令値）に対する実際のポンプ吸入量またはポンプ吐出量のばらつきを学習補正する学習制御を実施しても良い。
【０１４１】
また、本実施例では、ポンプ駆動電流（ＳＣＶ駆動電流）をソレノイドコイル２６に印加しない時にバルブ２５が閉弁するノーマリクローズタイプ（常閉型）の吸入調量弁５の場合の、ポンプ指令吸入量（制御指令値）に対する実際のポンプ吸入量のばらつきの学習補正を説明したが、ポンプ駆動電流（ＳＣＶ駆動電流）をソレノイドコイル２６に印加した時にバルブ２５が閉弁するノーマリオープンタイプ（常開型）の吸入調量弁５の場合の、ポンプ指令吸入量（制御指令値）に対する実際のポンプ吸入量のばらつきの学習補正に適用しても良い。この場合には、駆動電流値とポンプ吸入量（＝ポンプ吐出量）との関係は、本実施例とは逆になる。すなわち、駆動電流値が大きい程、ポンプ吸入量（＝ポンプ吐出量）が小さくなる。
【０１４２】
［変形例］
本実施例では、本発明を、１つの吸入調量弁５等の電磁弁で複数の圧送系統への吸入燃料量を開口面積を調整することで調量するタイプのサプライポンプ４の複数の圧送系統のうちの少なくとも１つ以上の圧送系統に、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障が発生しているか否かを判断すると共に、少なくとも１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良等のポンプ制御不良が発生しているか否かを判断する内燃機関用燃料噴射装置（ポンプ故障診断装置）に適用した例を説明したが、本発明を、圧送系統毎に１つの電磁弁を備えたサプライポンプの複数の圧送系統のうちの少なくとも１つ以上の圧送系統に、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障が発生しているか否かを判断すると共に、少なくとも１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良等のポンプ制御不良が発生しているか否かを判断するポンプ故障診断装置に適用しても良い。
【０１４３】
本実施例では、本発明を、２つの圧送系統を有するサプライポンプ４の２つの圧送系統のうちの少なくとも１つ以上の圧送系統に、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障が発生しているか否かを判断すると共に、少なくとも１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良等のポンプ制御不良が発生しているか否かを判断するポンプ故障診断装置に適用した例を説明したが、本発明を、３つ以上の圧送系統を有するサプライポンプ４の３つ以上の圧送系統のうちの少なくとも１つ以上の圧送系統に、ポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障が発生しているか否かを判断すると共に、少なくとも１つ以上の圧送系統の気筒内へのエア大量混入等を要因とするポンプ圧送不良等のポンプ制御不良が発生しているか否かを判断するポンプ故障診断装置に適用しても良い。
【０１４４】
本実施例では、本発明を、コモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプ４のポンプ故障診断装置に適用した例を説明したが、本発明を、蓄圧式燃料噴射装置用のサプライポンプ４ではなく、コモンレールを持たない内燃機関用燃料噴射装置に使用される分配型燃料噴射ポンプまたは列型燃料噴射ポンプのポンプ故障診断装置に適用しても良い。なお、ポンプエレメントの数、つまりプランジャの本数は、１つでも、３つ以上でも任意である。また、吸入弁の個数も、プランジャの本数に応じて、１つでも、３つ以上でも任意である。
【０１４５】
本実施例では、フィードバック補正量を算出するための積分項を更新して記憶する積分項記憶手段、およびポンプ機差または経時変化等を要因とする、制御指令値に対する実際のポンプ吸入量またはポンプ吐出量のばらつきに対応した学習値を更新して記憶する学習値記憶手段として、ＥＥＰＲＯＭを用いたが、ＥＥＰＲＯＭを用いずに、スタンバイＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ等の不揮発性メモリ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいはフレキシブル・ディスク等のような他の記憶媒体を用いて、前回積分項または前回学習値を記憶するようにしても良い。この場合にも、イグニッションスイッチをオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）した後、あるいはエンジンキーをキーシリンダより抜いた後も、記憶した内容は保存される。
【０１４６】
また、フィードバック制御時に算出されるフィードバック補正量が所定値以上の場合、あるいは前回積分項と今回積分項との差が所定の範囲外の場合には、サプライポンプ４の基本吐出量（基準制御量：ＦＢＢ）に対して所定値以上のポンプ吐出量のばらつきがあることを検出できるので、サプライポンプ４の異常故障または吸入調量弁単品個々の故障も検出できる。この場合、あるいはポンプ圧送不良故障またはポンプ過剰圧送故障等のポンプ異常故障を検出した時には、異常警告ランプ（インジケータランプ）を点灯して運転者にサプライポンプ４または吸入調量弁５の交換を促すようにしても良い。
【０１４７】
本実施例では、本発明を、ＰＩ（比例積分）制御によってサプライポンプ４の吸入調量弁５のソレノイドコイル２６に印加する駆動電流値（ポンプ吸入量＝ポンプ圧送量またはバルブ２５のリフト量または弁開度）をフィードバック制御する燃料圧力制御方法に適用したが、本発明を、ＰＩＤ（比例積分微分）制御によってサプライポンプ４の吸入調量弁５のソレノイドコイル２６に印加する駆動電流値（ポンプ吸入量＝ポンプ圧送量またはバルブ２５のリフト量または弁開度）をフィードバック制御する燃料圧力制御方法に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】サプライポンプの全体構造を示した概略図である（実施例１）。
【図２】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した構成図である（実施例１）。
【図３】クランク角度、燃料吐出率、正常時圧力波形、燃料吐出率、１圧送系統圧送不能時の圧力波形を示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図４】ポンプ吐出量異常診断方法を示したフローチャートである（実施例１）。
【図５】診断許可条件判定の詳細を示したフローチャートである（実施例１）。
【図６】ポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートである（実施例１）。
【図７】ポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートである（実施例１）。
【図８】ポンプ異常検出時処置の詳細を示したフローチャートである（実施例１）。
【図９】ポンプ異常検出時処置の詳細を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１０】燃料圧力制御の詳細を示したフローチャートである（実施例１）。
【図１１】（ａ）はＥＣＵの制御ロジックを示した図で、（ｂ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図である（実施例１）。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）はポンプ異常故障診断の詳細を示した説明図である（実施例１）。
【図１３】（ａ）はエア混入前の２つの圧送系統＃１、＃２のポンプ吐出量の変化を示した説明図で、（ｂ）はエア少量混入時の２つの圧送系統＃１、＃２のポンプ吐出量の変化を示した説明図で、（ｃ）はエア大量混入時の２つの圧送系統＃１、＃２のポンプ吐出量の変化を示した説明図で、（ｄ）は２つの圧送系統＃１、＃２の設置位置を示した説明図である（実施例１）。
【図１４】ポンプ吐出量異常診断方法を示したフローチャートである（実施例２）。
【図１５】ポンプ吐出量異常診断の詳細を示したフローチャートである（実施例３）。
【図１６】（ａ）、（ｂ）はポンプ吐出量異常診断の詳細を示した説明図である（実施例３）。
【図１７】第１、第２判定スレッシュ算出方法の一例を示した図である（実施例４）。
【図１８】第１、第２判定スレッシュ算出方法の他の例を示した図である（実施例５）。
【図１９】燃料圧力制御の詳細を示したフローチャートである（実施例６）。
【図２０】ポンプ機差学習制御の詳細を示したフローチャートである（実施例７）。
【図２１】ポンプ機差学習制御の詳細を示したフローチャートである（実施例７）。
【符号の説明】
【０１４９】
１  コモンレール
２  インジェクタ（燃料噴射弁）
４  サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
５  吸入調量弁
１０  ＥＣＵ（燃料圧力制御装置、ポンプ異常診断装置）
【図１】
2005147005.tif 000003
【図２】
2005147005.tif 000004
【図３】
2005147005.tif 000005
【図４】
2005147005.tif 000006
【図５】
2005147005.tif 000007
【図６】
2005147005.tif 000008
【図７】
2005147005.tif 000009
【図８】
2005147005.tif 000010
【図９】
2005147005.tif 000011
【図１０】
2005147005.tif 000012
【図１１】
2005147005.tif 000013
【図１２】
2005147005.tif 000014
【図１３】
2005147005.tif 000015
【図１４】
2005147005.tif 000016
【図１５】
2005147005.tif 000017
【図１６】
2005147005.tif 000018
【図１７】
2005147005.tif 000019
【図１８】
2005147005.tif 000020
【図１９】
2005147005.tif 000021
【図２０】
2005147005.tif 000022
【図２１】
2005147005.tif 000023